JP2015196273A - 印刷流体カートリッジ及び印刷流体供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷流体カートリッジの種別などを光学的に判定することができる手段を提供する。
【解決手段】インクカートリッジ３０は、インクが貯留されるインク室３６を有する本体３１と、インク室３６から外部へインクを流出可能なインク供給部３４と、本体３１に設けられた残量検知部３３と、残量検知部３３を区画しており、電圧が印加されることにより特定色である第１状態から透明な第２状態に変化するエレクトロクロミック素子からなるＥＣ素子４３と、を具備する。ＥＣ素子４３の状態の変化に基づいて、インクカートリッジ３０の種別を判定することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、カートリッジ装着部に装着される印刷流体カートリッジ、及び当該印刷流体カートリッジを備えた印刷流体供給装置に関する。

従来より、インクを用いて記録用紙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。インクカートリッジは、画像記録装置に設けられた装着部に対して着脱可能である。

インクカートリッジには、インクの色や材料、残量、メンテナンス状態などを記録するＩＣチップを搭載した回路基板が設けられることがある。回路基板の接点端子は、インクカートリッジが装着部に装着された状態において、装着部に設けられた接続端子と電気的に導通されて、ＩＣチップが記憶しているデータが読出し可能となる（特許文献１）。また、カートリッジにアモルファス磁性体を取り付けておき、このアモルファス磁性体を通過した交流磁界を検出することによって、カートリッジの真偽を判定する構成が公知である（特許文献２）。

特開２００７−２３７６５７号公報 特開２００３−８０８１１号公報

前述されたように電気信号や磁気信号によってインクカートリッジ等の種別を判定することが公知であるが、電気信号や磁気信号は、ユーザが五感により感知することが困難であり、種別判定のための手法として必ずしも使い易いものではない。

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、印刷流体カートリッジの種別などを光学的に判定することができる手段を提供することにある。

(1) 本発明に係る印刷流体カートリッジは、印刷流体が貯留される貯留室を有する本体と、上記貯留室から外部へ印刷流体を流出可能な印刷流体供給部と、上記本体に設けられており、電圧の印加の有無によって、特定色である第１状態及び当該第１状態より透光性のよい第２状態に変化するエレクトロクロミック素子を有する透光部と、を具備する。

透光部の状態の変化に基づいて、印刷流体カートリッジの種別を判定することができる。

(2) 好ましくは、上記透光部は、上記貯留室を区画する壁の少なくとも一部を構成する。

透光部が第２状態となることにより、貯留室を視認して貯留室の状態を把握することができる。

(3) 好ましくは、上記エレクトロクロミック素子は、外部から電圧が印加されていない状態では上記第１状態であり、外部から電圧が印加されている状態では上記第２状態である。

(4) 好ましくは、上記貯留室と印刷流体が流通可能に設けられており、上記貯留室内の印刷流体の残量が検出可能な残量検知部を更に具備しており、上記残量検知部を区画する壁に上記透光部が設けられている。

残量判定が必要なときには透光部が第２状態にされ、残量判定が不要なときには透光部が第１状態にされることにより、貯留室の印刷流体が外光により劣化することが抑制できる。

(5) 好ましくは、上記印刷流体カートリッジは、上記本体に設けられており、当該印刷流体カートリッジに関する情報を記憶するＩＣチップを更に具備する。

透光部で判定できる以外の情報がＩＣチップに記憶される。

(6) 好ましくは、上記ＩＣチップは、記憶素子と、当該記憶素子から外部へアクセスするための端子と、を有しており、上記エレクトロクロミック素子は、上記端子と電気的に接続されている。

これにより、エレクトロクロミック素子に電圧を印加するための電源を別途設ける必要がない。

(7) 好ましくは、上記本体は、外からの光が通過可能な導光路を有しており、上記透光部は、上記導光路の少なくとも一部に設けられている。

透光部が第１状態のときには、導光路を透過する光が透光部により遮光又は減衰される。透光部が第２状態のときには、導光路を透過する光が透光部を通過する。このような導光路の状態変化に基づいて、印刷流体カートリッジの種別を判定することができる。

(8) 本発明は、上記印刷流体カートリッジと、当該印刷流体カートリッジが装着されて上記印刷流体供給部を通じて上記貯留室から印刷流体の供給を受けるカートリッジ装着部と、を具備する印刷流体供給装置に関する。上記カートリッジ装着部は、上記透光部に電圧を印加するための接点と、上記透光部を光学的に検出する光学センサと、上記光学センサの検出信号に基づいて上記透光部の状態を判定する判定部と、上記判定部の判定結果に基づいて、上記カートリッジ装着部に装着されている印刷流体カートリッジに関する情報を出力する出力部と、を有する。

カートリッジ装着部は、装着されている印刷流体カートリッジについて、光学センサの検出信号に基づいて透光部の状態を判定して、印刷流体カートリッジに関する情報を出力することができる。

(9) 好ましくは、上記透光部は、上記印刷流体カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着された状態において、前記接点を通じて電圧が印加されることにより上記第１状態から上記第２状態に変化するものである。

(10) 好ましくは、上記印刷流体供給装置は、上記接点に電圧を印加する電源を更に具備する。

本発明によれば、エレクトロクロミック素子を用いて印刷流体カートリッジの種別などを光学的に判定することができる。

図１は、実施形態に係るカートリッジ装着部１１０を備えたプリンタ１０の内部構造を模式的に示す模式断面図である。 図２は、インクカートリッジ３０の外観構成を示す斜視図である。 図３は、インクカートリッジ３０の内部構成を示す断面図である。 図４は、カートリッジ装着部１１０の構成を示す断面図である。 図５は、演算装置１３０を示すブロック図である。 図６は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着される過程を示すインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の断面図である。 図７は、インクカートリッジ３０が過挿入位置まで挿入された状態を示すインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の断面図である。 図８は、インクカートリッジ３０が装着位置に移動された状態を示すインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の断面図である。 図９は、変形例に係るインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の部分断面図である。 図１０は、変形例に係るインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の部分断面図である。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。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。

［プリンタ１０の概要］
図１に示されるように、プリンタ１０は、インクジェット記録方式に基づいて、記録用紙に対してインク滴を選択的に吐出することにより画像を記録するものである。プリンタ１０は、インク供給装置１００（印刷流体供給装置の一例）を備えている。インク供給装置１００には、カートリッジ装着部１１０が設けられている。カートリッジ装着部１１０には、インクカートリッジ３０が装着され得る。カートリッジ装着部１１０には、その一面に開口１１２が設けられている。インクカートリッジ３０は、開口１１２を介してカートリッジ装着部１１０に挿入され、或いはカートリッジ装着部１１０から抜き出される。

インクカートリッジ３０には、プリンタ１０で使用可能なインク（印刷流体の一例）が貯留されている。カートリッジ装着部１１０に装着された状態において、インクカートリッジ３０と記録ヘッド２１とがインクチューブ２０で接続されている。記録ヘッド２１にはサブタンク２８が設けられている。サブタンク２８は、インクチューブ２０を通じて供給されるインクを一時的に貯留する。記録ヘッド２１は、インクジェット記録方式によって、サブタンク２８から供給されたインクをノズル２９から選択的に吐出する。

給紙トレイ１５から給紙ローラ２３によって搬送路２４へ給送された記録用紙は、搬送ローラ対２５によってプラテン２６上へ搬送される。記録ヘッド２１は、プラテン２６上を通過する記録用紙に対してインクを選択的に吐出する。これにより、画像が記録用紙に記録される。プラテン２６を通過した記録用紙は、排出ローラ対２２によって、搬送路２４の最下流側に設けられた排紙トレイ１６に排出される。

［インク供給装置１００］
図１に示されるように、インク供給装置１００は、プリンタ１０に設けられている。インク供給装置１００は、プリンタ１０が備える記録ヘッド２１へインクを供給するものである。インク供給装置１００は、インクカートリッジ３０を装着可能なカートリッジ装着部１１０を備えている。なお、図１においては、カートリッジ装着部１１０にインクカートリッジ３０が装着された状態が示されている。

［インクカートリッジ３０］
図２、３に示されるように、インクカートリッジ３０はインクが貯留される容器である。インクカートリッジ３０の内部に形成されている空間がインクを貯留するインク室３６である。インク室３６は、インクカートリッジ３０の本体３１の筐体によって形成されているが、例えば、インクカートリッジ３０の外観を形成している本体３１の筐体とは別の部材である内部フレームなどによって形成されていてもよい。インクカートリッジ３０は印刷流体カートリッジの一例であり、インク室３６が貯留室の一例である。インクカートリッジ３０は、その表面にＩＣ基板８５と、エレクトロクロミック素子４３と、ＩＣ基板８５とエレクトロクロミック素子４３とを電気的に接続するケーブル８９と、を備えている。

インクカートリッジ３０は、図２、３に示された起立状態、つまり、同図の下側の面を底面とし、同図の上側の面を上面として、カートリッジ装着部１１０に対して矢印５０で示される方向（図３参照、以下「挿入及び取出方向５０」と表記する。）に沿って挿抜される。挿入及び取出方向５０は水平方向に沿っている。インクカートリッジ３０は、起立状態のままカートリッジ装着部１１０に挿抜される。この起立状態が、装着姿勢に相当する。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着される向きが挿入向き５６であり、取り出される向きが取出向き５５である。また、起立状態における上下方向５２が、重力方向に相当する。

すなわち、インクカートリッジ３０は、挿入及び取出方向５０に沿ってカートリッジ装着部１１０に挿入され、また、挿入及び取出方向５０に沿ってカートリッジ装着部１１０から抜き出される。なお、本実施形態では、挿入及び取出方向５０が水平方向に沿っているが、挿入及び取出方向５０は、重力方向や、水平方向及び重力方向と交差する方向であってもよい。挿入及び取出方向５０が例えば重力方向であれば、インクカートリッジ３０の挿入向き５６の前面が下方へ向いていることになる。

図２、３に示されるように、インクカートリッジ３０は、平面又は曲面で構成される立体形状、例えば、略直方体形状の本体３１を有する。本体３１は、全体として、左右方向５１に細く、上下方向５２と前後方向５３の寸法が左右方向５１の寸法よりも大きい扁平形状である。

図２、３に示されるように、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ装着されるときに挿入向き５６の前方側となる本体３１の壁が前壁４０であり、挿入向き５６の後方側となる本体３１の壁が後壁４１である。本実施形態における前後方向５３は、前壁４０と後壁４１とがインク室３６を挟んで対向する方向に相当する。また、前壁４０と後壁４１とは、挿入及び取出方向５０において対向している。前壁４０及び後壁４１は、挿入及び取出方向５０に延びる左右一対の側壁３７、３８と接続されている。また、上壁３９は、側壁３７、３８と前壁４０及び後壁４１とを接続し、かつ前壁４０の上端から後壁４１の上端に渡って挿入及び取出方向５０に沿って拡がっている。また、下壁４２は、前壁４０の下端から後壁４１の下端に渡って挿入及び取出方向５０に沿って拡がっている。

挿入及び取出方向５０は前後方向５３と平行である。側壁３７、３８の外面はインクカートリッジ３０の側面の一例である。前壁４０の外面はインクカートリッジ３０の前面の一例であって、前後方向５３における前向きの面である。後壁４１の外面はインクカートリッジ３０の後面の一例である。上壁３９の外面はインクカートリッジ３０の上面の一例である。下壁４２の外面はインクカートリッジ３０の下面の一例である。後壁４１は、挿入向き５６にインクカートリッジ３０の本体３１を視たときに見える壁である。

図２、３に示されるように、本体３１の前壁４０における上下方向５２の中央付近には、残量検知部３３が設けられている。残量検知部３３は、インク室３６に通ずるように一方が開口された箱形である。

残量検知部３３を構成する壁のうち左右方向５１に対向する壁は透光性を有する。この左右方向５１に対向する一対の壁の外面それぞれに、エレクトロクロミック素子（以下、「ＥＣ素子」とも称する。透光部の一例である。）４３が貼り付けられている。ＥＣ素子とは、エレクトロクロミック材料かなるものであり、例えば、一対の透明電極と、その間に配置されている電解質及び電荷を印加することによりその透過度が可逆的に変化するエレクトロクロミック性有機化合物からなる。エレクトロクロミック性有機化合物としては、例えば、ポリアニリンなどが挙げられる。

ＥＣ素子４３は、電圧が印加されていない状態（第１状態）では光を遮光又は減衰する特定色（例えば黒色）になり、所定の電圧が印加された状態（第２状態）では第１状態よの特定色よりも光を透過させる状態に変化（変色）する。つまり、所定の電圧が印加されることにより、透過度が変化する（上がる）ものである。したがって、電圧が印加されていない状態のＥＣ素子４３は、光学センサ１１４（図４参照）から出射されて、挿入及び取出方向５０と垂直な方向（本実施形態では、左右方向５１）に進行する光、例えば赤外光を遮光又は減衰する。他方、所定の電圧が印加された状態のＥＣ素子４３は、光学センサ１１４から出射されて左右方向５１に進行する光を透過する。なお、光は赤外光でもよいし、可視光であってもよい。

なお、残量検知部３３の左右方向５１に対向する壁には、必ずしも全域にＥＣ素子４３が貼り付けられている必要はない。例えば、光学センサ１１４から出射される光が通過する箇所のみがＥＣ素子４３が貼り付けられていてもよい。

ケーブル８９は、ＩＣ基板８５からＥＣ素子４３まで、本体３１の上壁３９及び前壁４０に渡って設けられている。ケーブル８９の一端は、ＩＣ基板８５における電極８６，８７に接続されている。

残量検知部３３の内部はインクを貯留可能とするために中空とされている。この残量検知部３３の中空の空間内に、被検出子６０が上下方向５２に移動可能に配置されている。被検出子６０は、インク室３６に貯留されるインクより比重が小さい。インク室３６がインクで満たされているとき、残量検知部３３もインクで満たされ、被検出子６０は、浮力により残量検知部３３の上方へ移動する。インク室３６のインクが所定量未満になると、残量検知部３３のインクが無くなり、被検出子６０は、重力により残量検知部３３の下方へ移動する。なお、各図には示されていないが、残量検知部３３とインク室３６との間はインクが流通可能な孔などを有する隔壁で区画されていてもよい。

被検出子６０が残量検知部３３の上方に位置するとき、被検出子６０は、光学センサ１１４から出射されてＥＣ素子４３を透過する赤外光の位置（残量検知部３３の下側）から外れている。一方、被検出子６０が残量検知部３３の下方に位置するとき、被検出子６０は、光学センサ１１４から出射されてＥＣ素子４３を透過する赤外光の位置（残量検知部３３の下側）に位置して、当該赤外光を遮光又は減衰させる。このような残量検知部３３の透光状態の変化を光学センサ１１４が検出し、演算装置１３０がインク室３６内のインク残量が所定量未満になったことを判定する。

本体３１の前壁４０側における残量検知部３３の下方に、インク供給部３４が設けられている。インク供給部３４は、円筒形状の外形をなしており、前壁４０から挿入及び取出方向５０に沿って外方（つまり、挿入向き５６）へ突出している。インク供給部３４の突出端にはインク供給口７１が形成されている。

インク供給部３４の内部空間には、挿入及び取出方向５０に延びてインク供給口７１とインク室３６とをつなぐインク流路７２が形成されている。インク流路７２は、一端がインク供給口７１において本体３１の外部に開口され、インク供給口７１から本体３１の内部に渡って挿入及び取出方向５０の取出向き５５に延設されている。インク供給口７１は、コイルバネ７３によってインク供給口７１に付勢されたインク供給バルブ７０によって開閉可能に構成されている。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、カートリッジ装着部１１０に設けられたインクニードル１１７（図４参照）がインク供給口７１に挿入され、コイルバネ７３の付勢力に抗してインク供給バルブ７０をインク供給口７１から離間させる。これにより、インク室３６内のインクは、インク流路７２を通じてカートリッジ装着部１１０に設けられたインクニードル１１７に流出する。

なお、インク供給口７１は、必ずしもインク供給バルブ７０によって開閉可能な構成に限定されず、例えば、インク供給口７１がフィルムなどで閉塞されており、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、インクニードル１１７がフィルムを突き破ることによりインク供給口７１が開かれる構成であってもよい。また、本実施形態では示されていないが、本体３１には、負圧に維持された状態のインク室３６の気圧を外気圧とするための大気連通口が設けられていてもよい。

本体３１の上壁３９における前後方向５３の中央付近から後壁４１に渡って、係止部４５が形成されている。係止部４５は、上壁３９において前後方向５３に延びる溝を有する。係止部４５は、溝の挿入向き５６の端部において、インクカートリッジ３０の左右方向５１及び上下方向５２に拡がる係止面４６を有している。係止面４６には、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態で、後述される係合部材１４５（図４参照）が係合する。係止面４６は、インクカートリッジ３０を取出向き５５に押し出させる付勢力とは反対向きの外力、すなわち本実施形態では係合部材１４５からの力を受けるものである。溝の取出向き５５の端部は、本体３１の外部に開口している。

本体３１の係止部４５には、回動部材８０が設けられている。回動部材８０は、例えば、屈曲された平板形状をなしており、その長手方向が前後方向５３に沿うように配置されている。回動部材８０は、その屈曲された位置に軸８３を有する。回動部材８０は、軸８３周りに回動可能である。回動部材８０の先端部８１は、軸８３から係止面４６側へ延出されている。回動部材８０の後端部８２は、軸８３から後壁４１側へ延出されている。

先端部８１が最も上側に位置するまで回動部材８０が回動すると、先端部８１は、本体３１の上壁３９よりも外側に突出する。回動部材８０の先端部８１が下向きへ押し下げられることにより、回動部材８０は、図３における時計回りへ回動する。回動部材８０が最も時計回りに回動された状態において、先端部８１は、係止面４６の下端付近に位置する。なお、回動部材８０は本体３１と一体にされていてもよい。また、回動部材８０は、コイルバネによって時計回りに付勢されていてもよいし、自重により一方側に回動するものであってもよい。

図２及び図３に示されるように、本体３１の上壁３９における係止部４５より前壁４０側には、ＩＣ基板８５（ＩＣチップ）が設けられている。ＩＣ基板８５の上面には、電極８６、８７、８８が形成されている。電極８６、８７、８８は、各々がＩＣ基板８５の上面において前後方向５３に延設されており、且つ左右方向５１に互いに離間して設けられている。電極８６、８７、８８は、例えば、ＨＯＴ電極、ＧＮＤ電極、及びシグナル電極等である。ＩＣ基板８５には、各電極８６、８７、８８に電気的に接続されたＩＣ（不図示）が設けられている。ＩＣは、半導体集積回路であり、インクカートリッジ３０に関する情報、例えば、ロット番号や製造年月日、インク色などの情報を示すデータが読み出し可能に格納されている。また、ＩＣ基板８５の電極８６、８７、８８のうち、外部電力の供給を受ける電極８６，８７は、ＥＣ素子４３へ電圧を印加可能に電気的に接続されている。なお、ＩＣ基板８５自体が電源を有する構成であれば、その電源がＥＣ素子４３へ電圧を印加可能に接続されていてもよい。

［カートリッジ装着部１１０］
図４に示されるように、カートリッジ装着部１１０の筐体を構成するケース１０１は、プリンタ１０の正面側に開口１１２を有する。開口１１２を通じてケース１０１へインクカートリッジ３０が挿抜される。ケース１０１には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応する４つのインクカートリッジ３０が収容可能であるが、図４においては、１つのインクカートリッジ３０が収容可能なケース１０１の空間が示されている。

図４に示されるように、ケース１０１は、開口１１２と、挿入及び取出方向５０において開口１１２と対向する終面１０２とを有する。終面１０２の下部には、接続部１０３が設けられている。接続部１０３は、終面１０２において、ケース１０１に装着された各インクカートリッジ３０のインク供給部３４に対応する位置に配置されている。

接続部１０３は、インクニードル１１７と、保持溝１１６とを有する。インクニードル１１７は、管状の樹脂針からなる。インクニードル１１７は、ケース１０１の終面１０２と表裏をなす外面側でインクチューブ２０に接続されている。各インクニードル１１７からケース１０１の終面１０２と表裏をなす外面側で接続された各インクチューブ２０は、ケース１０１の当該外面に沿って上方へ引き上げられたのち、プリンタ１０の記録ヘッド２１へインクを流通可能に延出されている。なお、図４においては、インクチューブ２０は省略されている。

保持溝１１６は、終面１０２に形成された円筒状の溝である。保持溝１１６の中心にインクニードル１１７が配置されている。図８に示されるように、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、インク供給部３４が保持溝１１６に挿入される。このとき、円筒状のインク供給部３４の外周面が保持溝１１６を構成する終面１０２の円筒状の内周面に接触する。インク供給部３４が保持溝１１６へ挿入されると、インクニードル１１７がインク供給部３４のインク供給口７１に挿入される。これにより、インク室３６に貯留されているインクが外部へ流出可能となる。インク室３６から流出されたインクは、インクニードル１１７及びインクチューブ２０を通じて、記録ヘッド２１に供給される。

図４に示されるように、ケース１０１の終面１０２には、接続部１０３より上方に光学センサ１１４が設けられている。光学センサ１１４は、馬蹄形の筐体の一方側の先端に設けられた発光素子と、他方側の先端に設けられた受光素子とで構成されている。発光素子は、例えばＬＥＤ等であって、挿入及び取出方向５０と垂直な水平方向（左右方向５１）へ光を照射する。受光素子は、例えばフォトトランジスタ等であって、発光素子から照射された光を受光する。発光素子と受光素子との間の空間には、インクカートリッジ３０の残量検知部３３が進入可能である。光学センサ１１４の光路に残量検知部３３が進入すると、光学センサ１１４は、残量検知部３３による透過光量の変化を検知し得る。図５に示されるように、光学センサ１１４の検知信号は、演算装置１３０へ出力される。

図４に示されるように、天面１０４には、ＩＣ基板８５の上面に設けられた電極８６、８７、８８に対向する位置に３つの接点１２４が左右方向５１に並んで設けられている。図５に示されるように、各接点１２４を介して、ＩＣ基板８５が演算装置１３０（判定部、出力部）に電気的に接続される。演算装置１３０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるものであり、プリンタ１０の制御部として装置筐体の内部に制御基板として配置されてもよいし、プリンタ１０の制御部とは独立した別個の制御基板としてケース１０１などに設けられてもよい。１つの接点１２４とＨＯＴ電極８６とが電気的に導通されることによって、電源１３１から供給される電圧がＨＯＴ電極８６に印加される。１つの接点１２４とＧＮＤ電極８７とが電気的に導通されることにより、ＧＮＤ電極８７がアースされる。これら接点１２４とＨＯＴ電極８５及びＧＮＤ電極８６との導通によって、ＩＣ基板８５上のＩＣに電力が供給される。接点１２４とシグナル電極８７とが電気的に導通されることにより、ＩＣに格納されたデータにアクセス可能となる。ＩＣ基板８５からの出力は演算装置１３０に入力される。

図４に示されるように、係合部材１４５がケース１０１に設けられている。係合部材１４５は、カートリッジ装着部１１０に装着されたインクカートリッジ３０を装着状態に保持するためのものである。係合部材１４５は、例えば、ケース１０１の開口１１２側に設けられた支軸１４７を中心に揺動可能に形成されている。これにより、係合部材１４５は、支軸１４７を中心に時計回り及び反時計回りに回動可能に構成されている。係合部材１４５の支軸１４７と反対側の端部には、係合端部１４６が配置される。係合端部１４６は、インクカートリッジ３０の係止面４６と係合可能である。係合端部１４６は、係止面４６と係合することによって、インクカートリッジ３０を取出向き５５に移動させる力に抗して、インクカートリッジ３０をケース１０１の装着位置に保持する。

係合端部１４６と係止面４６とが係合可能となる係合部材１４５の位置（図８参照）がロック位置と称され、係合端部１４６と係止部４５とが係合しない係合部材１４５の位置（図６参照）がアンロック位置と称される。係合部材１４５は、自重によって、重力方向下向きへ回動する。回動部材８０の先端部８１が上側に移動することにより、係合部材１４５が支軸１４７を中心に上側へ回動し、ロック位置からアンロック位置へ移動する。

［インクカートリッジ３０の装着動作］
以下、図６〜図８が参照されつつ、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着される動作が説明される。

図６に示されるように、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に対して挿入向き５６に挿入されると、本体３１の上壁３９によって係合部材１４５が上向きに回動されて、係合部材１４５がロック位置からアンロック位置に移動する。

図７に示されるように、インク供給部３４が保持溝１１６に接する位置までインクカートリッジ３０が挿入されると、インクニードル１１７は、インク供給部３４のインク供給口７１に挿入される。インクニードル１１７に押されたインク供給バルブ７０は、コイルバネ７３の付勢力に抗してインク供給口７１から離間する。また、ＩＣ基板８５は、接点１２４を上方に押し上げ挿入向き５６へ移動する。これにより、電極８６、８７、８８と各接点１２４とが互いに当接され、ＩＣ基板８５のＩＣとプリンタ１０側の演算装置１３０とが電気的に接続される。また、ＩＣ基板８５を介して、ＥＣ素子４３へ電源１３１から電圧が印加可能となる。

本体３１の係止部４５に到達した係合部材１４５は、本体３１の上壁３９に支持されなくなって下向きに回動し、ロック位置へ至る。そして、前後方向５３において係合端部１４６と係止面４６とが対向する。なお、図７に示されるインクカートリッジ３０は、インク供給部３４の先端が保持溝１１６の終面に当接する過挿入状態（オーバーシュート）であり、係合端部１４６と係止面４６とが前後方向５３に離間された状態である。

図７の状態からインクカートリッジ３０を挿入向き５６に押す力が消失すると、図８に示されるように、インクカートリッジ３０は、係合端部１４６と係止面４６とが接する位置まで取出向き５５に後退する。これにより、係合部材１４５は、インクカートリッジ３０を取出向き５５に押す力に抗して、インクカートリッジ３０をカートリッジ装着部１１０内に保持する。また、図８における回動部材８０の先端部８１は、係合部材１４５の下側に位置する。また、回動部材８０の後端部８２は、係止部４５の溝の底面から離間されて、本体３１の上壁３９より上側に位置されている。以上により、カートリッジ装着部１１０へのインクカートリッジ３０の装着が完了する。以下、図８に示されるインクカートリッジ３０の位置が装着位置と表記される。

装着位置におけるインク供給部３４の先端は、保持溝１１６の終面から僅かに離間している。装着位置において、インクニードル１１７は、インク供給バルブ７０をインク供給口７１から離間させた状態にある。そのため、インクニードル１１７の先端に設けられたインク導入口（不図示）を通じて、インク室３６からインクを流出させることができる。装着位置における残量検知部３３は、光学センサ１１４の検知位置に位置する。

演算装置１３０は、インクカートリッジ３０が装着位置に到達したかを判定する。具体的には、ＩＣ基板８５と接点１２５とが電気的に接続されたことを検知して、インクカートリッジ３０が装着位置に到達したと判定したり、また、不図示の光学センサがインクカートリッジ３０の一部を検知することによりインクカートリッジ３０が装着位置に到達したと判定したりする。

インクカートリッジ３０が装着位置に到達したと判定すると、演算装置１３０は、電源１３０からＩＣ基板８５を通じてＥＣ素子４３に所定の電圧を印加する。そして、光学センサ１１４からＥＣ素子４３へ向けて光が出射される。ＥＣ素子４３に電圧が印加される前の状態では、ＥＣ素子４３は光を不透過な状態なので、光学センサ１１４は受光部においてＥＣ素子４３により減衰又は遮光された光量を受光して、ローレベル信号を出力する。ＥＣ素子４３は、所定の電圧が印加されてから所定時間後に、光学センサ１１４から出射される光を透過させる状態（第２状態）となる。電圧は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０から取り出されるまで、すなわちＩＣ基板８５と接点１２５との電気的な接続が解除されるまでＥＣ素子４３に印加される。これにより、インクカートリッジ３０が装着位置にある間には、ＥＣ素子４３は第２状態に維持される。

インク室３６にインクが満たされているとき、残量検知部３３の上側に被検出子６０が位置する。したがって、光学センサ１１４の光は被検出子６０により減衰又は遮光されず、残量検知部３３の下側を透過する。光学センサ１１４は、残量検知部３３を透過する光量を受光してハイレベル信号を出力する。演算装置１３０は、所定の電圧が印加されてから所定時間経過後に光学センサ１１４からハイレベル信号を受信したことを条件として、種別などが適正なインクカートリッジ３０が装着されたこと、及びインクカートリッジ３０にインクが満たされていることを判定して、これらをディスプレイ等に表示すべく、これらを示す信号を出力する。光学センサ１１４は、電圧印加開始から所定時間経過後の残量検知部３３を透過する光量が閾値より小さいとき又は全く受光しないときにはローレベル信号を出力する。演算装置１３０は、光学センサ１１４からローレベル信号を受信したことを条件として、適正なインクカートリッジ３０が装着されなかったと判定して、その旨をディスプレイ等に表示するための信号を出力する。

インクカートリッジ３０のインク室３６内のインクが消費されると、残量検知部３３の下側に被検出子６０が位置する。したがって、光学センサ１１４は、残量検知部３３に出射した光が被検出子６０により減衰又は遮光された光量を受信して、ローレベル信号を出力する。演算装置１３０は、光学センサ１１４からローレベル信号を受信したことを条件として、インク室３６内のインクが一定量未満になったことを判定して、プリンタ１０のディスプレイ等に表示すべく、インク残量が一定未満であることを示す信号を出力する。

インク室３６内のインクが消費されると、使用済みのインクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０から取り外され、新しいインクカートリッジ３０が装着される。カートリッジ装着部１１０からインクカートリッジ３０から取り出されるとき、ＩＣ基板８５が接点１２５から離間するに伴って、エレクトロクロミック素子４３への電圧の印加が停止される。これにより、ＥＣ素子４３は、第２状態から第１状態となる。したがって、仮にインク室３６内のインクが消費される前にカートリッジ装着部１１０からインクカートリッジ３０が取り出され、そのインクカートリッジ３０が再びカートリッジ装着部１１０に装着されたとしても、ＩＣ基板８５が接点１２５と接続されることによりＥＣ素子４３に電圧が印加されると、ＥＣ素子４３は再び第１状態から第２状態となる。これにより、再び装着されたインクカートリッジ３０の種別などが適正であるか否かを、前述と同様にして演算装置１３０が判定することができる。

インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０から取り外されるときには、回動部材８０の後端部８２が、ユーザによって下向きへ押し下げられる。これにより、回動部材８０の先端部８１が上向きへ移動して、係止部４５の底面から離間する。この先端部８１の移動に伴って、係合部材１４５がロック位置からアンロック位置まで上向き回動されて、係合部材１４５によるインクカートリッジ３０の保持が解除される。

係合部材１４５がアンロック位置に移動されることにより、インクカートリッジ３０を取出向き５５に押す力によって、インクカートリッジ３０が取出向き５５に移動される。また、インクカートリッジ３０が取出向き５５へ移動することによって、インクニードル１１７がインク供給部３４から抜け出る。これにより、インク供給バルブ７０がコイルバネ７３の復元力によって押され、インク供給口７１を閉塞する。

さらに、インクカートリッジ３０が取出向き５５へ移動することによって、ＩＣ基板８５は、本体３１と共に取出向き５５に移動し、電極８６、８７、８８と各接点１２４とが離間され、ＩＣ基板８５側のＩＣとプリンタ１０側の演算装置１３０との電気的な接続が解除される。

［本実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、エレクトロクロミック素子であるＥＣ素子４３の透光状態の変化に基づいて、インクカートリッジ３０の種別などが適正であるか否かを光学的に判定することができる。

また、ＥＣ素子４３が残量検知部３３を区画するので、残量判定が必要なときにはＥＣ素子４３に電圧が印加されてＥＣ素子４３が透光状態（第２状態）となり、残量判定が不要なときには、例えばインクカートリッジ３０が未だカートリッジ装着部１１０に装着されていない保存や輸送時には、電圧が印加されずにＥＣ素子４３が遮光状態（第１状態）となる。これにより、残量判定が不要なときにはＥＣ素子４３を通じて残量検知部３３やインク室３６の内部に左右方向５１から外光が入射せず、インク室３６への外光の入射が減少するので、外光によるインクの劣化が抑制できる。

また、インクカートリッジ３０がＩＣ基板８５を有するので、ＥＣ素子４３により判定可能な種別以外の情報がＩＣ基板８５に記憶される。

また、ＩＣ基板８５とＥＣ素子４３とがケーブル８９により接続されているので、インクカートリッジ３０に、ＥＣ素子４３に電圧を印加するための電源を別途設ける必要がない。

［変形例］
上記実施形態では、残量検知部３３にＥＣ素子４３が設けられているが、残量検知部３３を構成する壁自体がＥＣ素子４３であってもよい。残量検知部３３の壁自体をＥＣ素子４３とすることにより、電圧が印加されていない状態ではＥＣ素子４３が第１状態において残量検知部３３への外光の入射が遮られる。また、残量検知部３３の左右方向５１に対向する一対の壁のうち一方のみにＥＣ素子４３が設けられ、他方は透過性の材料とされてもよい。このような実施形態であっても、ＥＣ素子４３の状態によってインクカートリッジ３０が適正であるかを判定することができる。また、残量検知部３３にＥＣ素子４３が全く設けられない構成に比べて、外光の入射を抑制することができる。

さらに、残量検知部３３を区画する壁以外の壁、例えば、本体３１の後壁４１又は後壁４１の一部がＥＣ素子により構成されてもよい。これにより、後壁４１に所定の電圧が印加されると後壁４１又は後壁４１の一部が透光状態になるので、後壁４１又は後壁４１の一部を通じてインク室３６のインク残量を目視により確認することができる。

また、エレクトロクロミック素子として、電圧が印加されていない状態では透光性を有しており、電圧が印加されることにより透光性が下がる（遮光状態となる）ものが採用されてもよい。また、エレクトロクロミック素子の透光状態の変化は、光を完全に透過可能な状態と、完全に光を遮光する状態とである必要はない。つまり、第１状態と第２状態との間で透光性が変化していればよい。

また、上記実施形態では、ＥＣ素子４３にはＩＣ基板８５を通じて電圧が印加されるように構成されていたが、ＩＣ基板８５とは別に、インクカートリッジ３０の表面に電源供給用の端子を設け、その端子とＥＣ素子４３とをケーブルによって電気的に接続することにより、ＥＣ素子４３へ電圧を印加可能に構成されてもよい。

また、ＥＣ素子４３の状態によって判定されるインクカートリッジ３０に関する情報は、インクカートリッジ３０の色などが適正であるか否かの情報に限られない。例えば、インクカートリッジ３０のインク室３６に充填されているインクの初期充填量が、ＥＣ素子４３の状態によって判定されてもよい。

また、本実施形態では、電圧印加開始から所定時間経過後のＥＣ素子４３の透光性に基づいてインクカートリッジ３０が適正であるかの判定が行われたが、例えば、電圧が印加される前のＥＣ素子４３に対して光学センサ１１４により不透光状態を検出し、その後に電圧を印加して所定時間経過のＥＣ素子４３の透光状態を光学センサ１１４により検出したことを条件として、インクカートリッジ３０が適正であるかの判定をしてもよい。

また、残量検知部３３やインク室３６を区画する壁ではなく、例えば、図９に示されるように、本体３１の前壁４０の上端付近から前向きへ突出する透光部４７がＥＣ素子により構成されてもよい。図９に示されるように、カートリッジ装着部１１０において透光部４７を検知可能な位置に光学センサ１１５が設けられることにより、透光部４７が遮光状態又は透光状態のいずれであるかを検知することができる。

また、図１０に示されるように、本体３１の前壁４０から後壁４１に渡って光を通過させることができる光路９０が前後方向５３に沿って形成されており、光路９０の途中に（図１０では前壁４０側に）ＥＣ素子からなる透光部９１が設けられていてもよい。カートリッジ装着部１１０の終面１０２には、透光部９１と前後方向５３に対向してライト１４０が設けられている。ライト１４０から出射される光は、遮光状態の透光部９１によって遮光され、また、透光状態の透光部９１によって透過される。したがって、カートリッジ装着部１１０の開口１１２側において、ライト１４０の光を光路９０を通じて目視により確認できるか否かによって、透光部９１の状態を判定して、インクカートリッジ３０が適正なものであるか否かを知ることができる。

また、前述された実施形態では、ＩＣ基板８５が本体３１の上壁３９に設けられた例が挙げられているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＩＣ基板８５は本体３１の前壁４０に設けられてもよい。

また、前述された実施形態では、インクを印刷流体の一例として説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、インク等の液体に代えて、トナー等の粉体を印刷流体としてもよい。

３０ インクカートリッジ（印刷流体カートリッジ）
３１ 本体
３３ 残量検知部
３４ インク供給部（印刷流体供給部）
３６ インク室（貯留室）
４３，４４ 壁（透光部）
４７，９１ 透光部
８５ ＩＣ基板（ＩＣチップ）
１１４ 光学センサ
１２４，１２５，１２６ 接点
１３０ 演算装置（判定部、出力部）

Claims (10)

1. 印刷流体が貯留される貯留室を有する本体と、
   上記貯留室から外部へ印刷流体を流出可能な印刷流体供給部と、
   上記本体に設けられており、電圧の印加の有無によって、特定色である第１状態及び当該第１状態より透光性のよい第２状態に変化するエレクトロクロミック素子を有する透光部と、を具備する印刷流体カートリッジ。
2. 上記透光部は、上記貯留室を区画する壁の少なくとも一部を構成している請求項１に記載の印刷流体カートリッジ。
3. 上記エレクトロクロミック素子は、外部から電圧が印加されていない状態では上記第１状態であり、外部から電圧が印加されている状態では上記第２状態である請求項１又は２に記載の印刷流体カートリッジ。
4. 上記貯留室と印刷流体が流通可能に設けられており、上記貯留室内の印刷流体の残量が検出可能な残量検知部を更に具備しており、
   上記残量検知部を区画する壁に上記透光部が設けられている請求項１に記載の印刷流体カートリッジ。
5. 上記本体に設けられており、当該印刷流体カートリッジに関する情報を記憶するＩＣチップを更に具備した請求項１から４のいずれかに記載の印刷流体カートリッジ。
6. 上記ＩＣチップは、記憶素子と、当該記憶素子から外部へアクセスするための端子と、を有しており、
   上記エレクトロクロミック素子は、上記端子と電気的に接続されている請求項５に記載の印刷流体カートリッジ。
7. 上記本体は、外からの光が通過可能な導光路を有しており、
   上記透光部は、上記導光路の少なくとも一部に設けられている請求項１に記載の印刷流体カートリッジ。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の印刷流体カートリッジと、当該印刷流体カートリッジが装着されて上記印刷流体供給部を通じて上記貯留室から印刷流体の供給を受けるカートリッジ装着部と、を具備する印刷流体供給装置であって、
   上記カートリッジ装着部は、
   上記透光部に電圧を印加するための接点と、
   上記透光部を光学的に検出する光学センサと、
   上記光学センサの検出信号に基づいて上記透光部の状態を判定する判定部と、
   上記判定部の判定結果に基づいて、上記カートリッジ装着部に装着されている印刷流体カートリッジに関する情報を出力する出力部と、を有する印刷流体供給装置。
9. 上記透光部は、上記印刷流体カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着された状態において、前記接点を通じて電圧が印加されることにより上記第１状態から上記第２状態に変化するものである請求項８に記載の印刷流体供給装置。
10. 上記接点に電圧を印加する電源を更に具備する請求項８又は９に記載の印刷流体供給装置。

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