JP2016083914A - カートリッジ及び液体消費装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯留室内をスムーズに移動可能なフロートを備えたカートリッジを提供する。【解決手段】インクカートリッジ３０は、液体が貯留された第１インク室３５と、第１インク室３５からインクが流入可能な第２インク室３６と、第１インク室３５からインクを流出させるインク供給部６０と、上記インク供給室６１を閉塞する第１封止部材８０及び第２封止部材８１と、第１インク室３６に貯留された液体より比重が小さく且つ第２インク室３６内を移動可能なフロート９２とを備え、第１封止部材８０及び第２封止部材８１によるインク供給室６１の閉塞が解除される前の第２インク室３６には、インクが貯留されていない。【選択図】図５

Description

本発明は、液体を流出可能な状態で貯留するカートリッジに関する。

従来より、液体を流出可能な状態で貯留するカートリッジが知られている。当該カートリッジが液体消費装置に装着されることによって、流出された液体が消費される。このようなカートリッジにおいて、貯留された液体の有無或いは液体の残量は、液体消費装置を使用するユーザにとって必要な情報である。例えば特許文献１、２には、インクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジ内のインクの有無或いはインクの残量を知る方法として、貯留室内に設けられたフロートを使用してインクの液面を検出する方法が記載されている。

特許文献１に記載のインクカートリッジにおいて、アームに支持された浮力体（フロート）は、このインクカートリッジ内に十分なインクの残量があるときはインク中に沈んでいる。一方、インクの残量が少なくなって液面が下降すると、浮力体の一部が液面から露出し、さらに液面が下降するのに追従して浮力体が下降する構成となっている。また、特許文献２のインク容器（インクカートリッジ）において、浮動部材（フロート）は、常時液面に浮いており、液面の下降に追従して下降する構成となっている。

特開２００８−２５４１９４号公報 特開平８−２８１９６６号公報

上記のようなカートリッジにおいて、運搬中の振動等によって貯留室内に気泡が発生することがある。そして、貯留室の内壁面とフロートとの間に付着した気泡がフロートの動きを阻害することにより、貯留室内の液体の有無或いは液体の残量を適切に検出することができない可能性がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、貯留室内をスムーズに移動可能なフロートを備えたカートリッジを提供することにある。

本発明に係るカートリッジは、液体が貯留された第１貯留室と、連通路を通じて上記第１貯留室から液体が流入可能な第２貯留室と、上記第１貯留室又は上記第２貯留室から液体を流出させる液体供給部と、上記連通路を閉塞する閉塞部材と、上記第１貯留室に貯留された液体より比重が小さく且つ上記第２貯留室内を移動可能なフロートとを備える。そして、上記閉塞部材による上記連通路の閉塞が解除される前の上記第２貯留室には、液体が貯留されていない。

上記構成によれば、連通路の閉塞が解除される前の第２貯留室に気泡が発生するのを防止することができる。その結果、第２貯留室内の液体の液面の変化に追従したフロートの移動がスムーズになる。

本発明によれば、フロートへの気泡の付着を抑制することができるので、第２貯留室内の液体の液面の変化に追従してスムーズに移動可能なフロートを備えたカートリッジを得ることができる。

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、カートリッジ装着部１１０のケース１０１の奥面の構造を示す部分斜視図である。 図３は、インクカートリッジ３０の外観構成を示す斜視図であって、（Ａ）はフレーム３１にフィルム４４が溶着された状態を示し、（Ｂ）はフレーム３１とフィルム４４との分解斜視図である。 図４は、プリンタ１０の機能ブロック図である。 図５は、カートリッジ装着部１１０に挿入されたインクカートリッジ３０とインクニードル１０２とが離間している状態を示す図である。 図６は、カートリッジ装着部１１０へインクカートリッジ３０が装着された直後のインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の状態を示す図である。 図７は、カートリッジ装着部１１０へインクカートリッジ３０が装着され且つ被検出部９３が検出位置に達したインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の状態を示す図である。 図８は、インクが消費されて被検出部９３が検出位置から外れた時点におけるインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の状態を示す図である。 図９は、残量判定処理のフローチャートである。 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の状態を示す図であって、（Ａ）はカートリッジ装着部１１０へインクカートリッジ３０が装着された直後、（Ｂ）はカートリッジ装着部１１０へインクカートリッジ３０が装着され且つ被検出部９５が検出位置に到達した状態を示す。

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（液体消費装置の一例）は、記録ヘッド２１（液体消費部の一例）と、インク供給装置１００と、記録ヘッド２１及びインク供給装置１００を接続するインクチューブ２０とを備えている。インク供給装置１００には、カートリッジ装着部１１０（装着部の一例）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（カートリッジの一例）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を通じてカートリッジ装着部１１０に挿入向き５６に挿入され、或いはカートリッジ装着部１１０から脱抜向き５５に抜き出される。

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（液体の一例）が貯留されている。カートリッジ装着部１１０にインクカートリッジ３０の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とは、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。具体的には、記録ヘッド２１に設けられたヘッド制御基板２１Ａから各ノズル２９に対応して設けられたピエゾ素子２９Ａ（アクチュエータの一例）に選択的に駆動電圧が印加される。これにより、ノズル２９から選択的にインクが吐出される。

プリンタ１０は、以下のような記録用紙搬送機構を備えている。すなわち、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、記録用紙に画像が記録される。プラテン２６を通過した記録用紙は、排出ローラ対２７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］
インク供給装置１００は、図１に示されるように、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に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。カートリッジ装着部１１０は、ケース１０１と、インクニードル１０２（液体抽出管或いは閉塞解除部材の一例）と、センサ１０３（検出部の一例）とを備えている。

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。カートリッジ装着部１１０には、図２に示されるように、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。また、インクニードル１０２及びセンサ１０３は、４つのインクカートリッジ３０それぞれに対応して、４つずつ設けられている。

［インクニードル１０２］
ケース１０１には、開口１１２が形成されている。また、ケース１０１は、開口１１２とは反対側に位置する奥面を備えている。インクニードル１０２は、図１及び図２に示されるように、ケース１０１の奥面から脱抜向き５５に突出している。インクニードル１０２は、ケース１０１の奥面において、インクカートリッジ３０のインク供給部６０（液体供給部の一例）に対面し得る位置に配置されている。インクニードル１０２は、内部に液体流路が形成された管状の樹脂針であって、その突出端側に開口が設けられており、基端側にインクチューブ２０が接続されている。インクカートリッジ３０の第１インク室３５内のインクは、インク供給部６０に進入したインクニードル１０２を通じてインクチューブ２０に流出される。

［センサ１０３］
センサ１０３は、図１及び図２に示されるように、インクニードル１０２より鉛直方向の上方において、ケース１０１の奥面から脱抜向き５５に突出している。センサ１０３は、幅方向５１に対向して配置された発光部１０４及び受光部１０５を備える。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は、発光部１０４及び受光部１０５の間に配置される。換言すれば、発光部１０４及び受光部１０５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を挟んで対向配置されている。

インクカートリッジ３０の内部空間のうち、カートリッジ装着部１１０にインクカートリッジ３０が装着されたときに発光部１０４及び受光部１０５を結ぶ仮想線と重なる位置を、検出位置と定義する。すなわち、検出位置とは、発光部１０４から受光部１０５に至る光路と重なる位置となる。換言すれば、センサ１０３は、検出位置に対面して設けられていることとなる。なお、本実施形態において、発光部１０４から出力される光の光路は
、幅方向５１に一致する。

センサ１０３は、発光部１０４から出力された光が受光部１０５で受光されたか否かに応じて異なる信号を出力する。例えば、センサ１０３は、発光部１０４から出力された光が受光部１０５で受光できない（すなわち、受光強度が所定の強度未満である）ことを条件として、ローレベル信号（検出信号の一例であって、「信号レベルが閾値レベル未満の信号」を指す。）を制御部１３０（図４参照）出力する。一方、センサ１０３は、発光部１０４から出力された光が受光部１０５で受光できた（すなわち、受光強度が所定の強度以上である）ことを条件として、ハイレベル信号（非検出信号の他の例であって、「信号レベルが閾値レベル以上の信号」を指す。）を制御部１３０に出力する。なお、本実施形態における発光部１０４は、例えば、インクカートリッジ３０の壁（すなわち、後述するフレーム３１）及びインクを透過し、且つ被検出部９３（図３（Ｂ）参照）を透過しない光（例えば、赤外光）を出力する。

［インクカートリッジ３０］
インクカートリッジ３０は、図３に示されるように、第１インク室３５（第１貯留室の一例）及び第２インク室３６（第２貯留室の一例）を区画するフレーム３１を有する。このインクカートリッジ３０は、第１インク室３５に貯留されたインクをインク供給部６０を通じて外部に供給する。インクカートリッジ３０は、図３に示された起立姿勢（装着姿勢の一例）、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に対して挿入及び取出方向５０（着脱方向の一例）に沿って挿抜される。本実施形態では、挿入及び取出方向５０は水平方向である。また、起立姿勢におけるインクカートリッジ３０の幅方向５１及び奥行き方向５３もそれぞれ水平方向である。また、起立姿勢におけるインクカートリッジ３０の高さ方向５２は重力方向（鉛直方向）である。脱抜向き５５及び挿入向き５６は、各々が挿入及び取出方向５０に沿う向きであり、且つ互いに反対の向きである。また、挿入及び取出方向５０は、奥行き方向５３に一致する。

フレーム３１は、図３（Ａ）に示されるように、外形が概ね直方体であり、幅方向（左右方向）５１に細く、高さ方向（上下方向）５２及び奥行き方向（前後方向）５３の寸法が幅方向５１の寸法よりも大きい扁平形状である。フレーム３１は、図３（Ｂ）に示されるように、奥行き方向５３から平面視したときに少なくとも部分的に重なり合う前壁４０及び後壁４１と、高さ方向５２から平面視したときに少なくとも部分的に重なり合う上壁３９及び下壁４２と、幅方向５１の一方側（図３（Ｂ）の例では、前壁４０側からフレーム３１を平面視したときに右側）に配置された右壁３８とで構成されている。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ装着されるときに前方側となる（換言すれば、挿入向き５６を向く）のが前壁４０であり、後方側となる（換言すれば、脱抜向き５５を向く）のが後壁４１である。上記の各壁は、センサ１０３の発光部１０４から出力される光を透過させる。

前壁４０は、図３（Ｂ）に示されるように、第１壁４０Ａ、第２壁４０Ｂ、及び接続壁４０Ｃで構成されている。第１壁４０Ａ及び第２壁４０Ｂは、奥行き方向５３から平面視した時に、後壁４１と少なくとも部分的に重なり合う。第１壁４０Ａは、高さ方向５２において第２壁４０Ｂより上方で、且つ奥行き方向５３において第２壁４０Ｂより前方に位置している。換言すれば、第２壁４０Ｂは、高さ方向５２において第１壁４０Ａより下方で、且つ奥行き方向５３において第１壁４０Ａより後方に位置している。接続壁４０Ｃは、第１壁４０Ａ及び第２壁４０Ｂと交差（図３（Ｂ）の例では、上壁３９及び下壁４２と平行）し、且つ第１壁４０Ａの下端と第２壁４０Ｂの上端とを接続する。なお、本実施形態の接続壁４０Ｃは、図６に示されるように、検出位置の直下に配置されている。

フレーム３１の幅方向５１の他方側（図３（Ｂ）の例では、前壁４０側からフレーム３１を平面視したときに左側）は、開放されている。フレーム３１の開放された面は、フィルム４４によって封止される。フィルム４４の外形は、幅方向５１から平面視した場合のフレーム３１の外形と概ね一致する。フィルム４４は、フレーム３１の幅方向５１の他方側（左側）に配置されて、幅方向５１における第１インク室３５及び第２インク室３６の左壁３７を構成する。フィルム４４は、上壁３９、前壁４０、後壁４１、下壁４２、及び後述する隔壁４３の左端面に熱溶着される。フィルム４４は、センサ１０３の発光部１０４から出力される光を透過させる。また、フィルム４４は、外側から不図示のカバーによって覆われていてもよい。カバーは、センサ１０３の発光部１０４から出力される光を透過させる。

［第１インク室３５、第２インク室３６］
フレーム３１の内部空間は、隔壁４３によって第１インク室３５と第２インク室３６とに区画されている。隔壁４３は、奥行き方向５３において前壁４０と後壁４１との間に設けられている。また、隔壁４３は、左壁３７、右壁３８、上壁３９、及び下壁４２の内面に接続されている。そして、隔壁４３は、フレーム３１の内部空間を、奥行き方向５３の後方側の第１インク室３５（左壁３７、右壁３８、上壁３９、後壁４１、及び下壁４２の内面と、隔壁４３の後面と、インク供給部６０の外壁の外面で囲まれる空間）と、奥行き方向５３の前方側の第２インク室３６（左壁３７、右壁３８、上壁３９、前壁４０、及び下壁４２の内面と、隔壁４３の前面と、インク供給部６０の外壁の外面で囲まれる空間）とに区画する。すなわち、本実施形態における第１インク室３５及び第２インク室３６は、奥行き方向５３において隣接している。隔壁４３よりも後方に位置するインク供給部６０の外壁及び下壁４２は、第１インク室３５の底壁となる。隔壁４３よりも前方に位置するインク供給部６０の外壁及び下壁４２は、第２インク室３６の底壁となる。

未使用状態のインクカートリッジ３０において、第１インク室３５にはインクが貯留されており、第２インク室３６にはインクが貯留されていない。また、第２インク室３６は、インク供給部６０を通じて第１インク室３５からインクが流入可能となっている。すなわち、第１インク室３５と第２インク室３６とは、インク供給室６１を通じて連通され得る。但し、未使用状態のインクカートリッジ３０において、第１インク室３５と第２インク室３６との間の連通は、遮断されている。

上壁３９には、図３に示されるように、貫通孔３９Ａ、３９Ｂ（大気連通孔の一例）が設けられている。貫通孔３９Ａは、第１インク室３５とインクカートリッジ３０の外部とを連通させる。貫通孔３９Ｂは、第２インク室３６とインクカートリッジ３０の外部とを連通させる。すなわち、第１インク室３５及び第２インク室３６は、貫通孔３９Ａ、３９Ｂを通じて大気に連通される。なお、貫通孔３９Ａ、３９Ｂの位置は上壁３９に限定されず、起立姿勢のインクカートリッジ３０における第１インク室３５及び第２インク室３６内のインクの液面より上方であればよい。

貫通孔３９Ａ、３９Ｂは、半透膜４５によって封止されている。半透膜４５は、インクの通過を遮断し且つ気体の通過を許容する微小な孔を有する多孔質膜であり、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などのフッ素樹脂からなる。

［センサアーム９０］
第２インク室３６の内部には、図３（Ｂ）に示されるように、センサアーム９０が設けられている。センサアーム９０は、第２インク室３６の内部において幅方向５１に延びる
回動軸９４周りに回動可能なアーム９１と、アーム９１の一端（図３（Ｂ）の例では、後端）に設けられたフロート９２と、アーム９１の他端（図３（Ｂ）の例では、前端）に設けられた被検出部９３とで構成されている。フロート９２は、第１インク室３５に貯留されたインクより比重が小さく、且つ被検出部９３より重い。被検出部９３は、センサ１０３の発光部１０４から出力される光を遮光する。フロート９２及び被検出部９３は、互いに連動して第２インク室３６内を移動可能に構成されている。

上記構成のセンサアーム９０は、第２インク室３６内に貯留されたインクの量に応じて、回動軸９４を中心として回動する。例えば、第２インク室３６内のインクの液面が上昇すると、フロート９２が上昇し且つ被検出部９３が降下する向き（第１向きの一例であって、図５の時計回り）にアーム９１が回動する。一方、第２インク室３６内のインクの液面が降下すると、フロート９２が降下し且つ被検出部９３が上昇する向き（第２向きの一例であって、図５の反時計回り）にアーム９１が回動する。そして、例えば図５に示されるように、第２インク室３６内にインクが貯留されていない場合において、フロート９２は、第２インク室３６の底壁（すなわち、インク供給部６０の外壁）に当接する。その結果、被検出部９３は、検出位置と異なる位置に配置される。一方、図７に示されるように、第２インク室３６内のインクの液面が検出位置より上方に位置する場合において、被検出部９３は、接続壁４０Ｃの上面に当接されて、検出位置に配置される。

［インク供給部６０］
インク供給部６０は、図３（Ａ）及び図５に示されるように、外形が概ね円筒形状であって、その内部空間にインク供給室６１が形成されている。インク供給部６０には、インク供給室６１とインク供給部６０の外部とを連通させる開口６２、６３、６４、６５が設けられている。開口６２は、奥行き方向５３の一方側（図３（Ａ）の例では、前方側）の端面に設けられている。開口６３は、奥行き方向５３の他方側（図３（Ａ）の例では、後方側）の端面に設けられている。開口６４、６５は、インク供給部６０の側面において、奥行き方向５３に離間して設けられている。本実施形態における開口６４は、開口６５より後方側に設けられている。

インク供給部６０は、図３（Ｂ）に示されるように、前壁４０（より具体的には、第２壁４０Ｂ）及び隔壁４３の下部に設けられた貫通孔４０Ｄ、４３Ａに対して奥行き方向５３に挿入されることによって、フレーム３１に固定される。すなわち、貫通孔４０Ｄ、４３Ａは、幅方向５１及び高さ方向５２に対応する位置において、第２壁４０Ｂ及び隔壁４３を厚み方向（すなわち、奥行き方向５３）に貫通している。一例として、貫通孔４０Ｄ、４３Ａの位置において、インク供給部６０の外壁と第２壁４０Ｂ及び隔壁４３との間の隙間には接着材が充填されている。他の例として、貫通孔４０Ｄ、４３Ａの位置において、インク供給部６０の外壁と第２壁４０Ｂ及び隔壁４３との間に隙間が生じないように、インク供給部６０の外壁と第２壁４０Ｂ及び隔壁４３とは互いに溶着されている。

また、本実施形態におけるインク供給部６０の外壁は、フレーム３１に取り付けられた状態において、第１インク室３５及び第２インク室３６の底壁の少なくとも一部を構成する。換言すれば、インクカートリッジ３０の装着姿勢において、第１インク室３５及び第２インク室３６とインク供給室６１とは、インク供給部６０の外壁（換言すれば、第１インク室３５及び第２インク室３６の底壁）を挟んで互いに隣接している。

また、インク供給部６０がフレーム３１に取り付けられた状態において、開口６２はインクカートリッジ３０の外部に露出されており、開口６３、６４は第１インク室３５に露出されており、開口６５は第２インク室３６に露出されている。換言すれば、開口６２はインクカートリッジ３０の外部に露出されたインク供給部６０の外壁に設けられており、開口６３、６４は第１インク室３５を画定するインク供給部６０外壁に設けられており、
開口６５は第２インク室３６を画定するインク供給部６０の外壁に設けられている。これにより、開口６２は、インク供給室６１とインクカートリッジ３０の外部とを連通させる。開口６３、６４は、インク供給室６１と第１インク室３５とを連通させる。開口６５は、インク供給室６１と第２インク室３６とを連通させる。

また、インク供給部６０の先端には、図５に示されるように、シール部材７０と、キャップ７２とが取り付けられている。さらに、インク供給室６１には、弁体７６と、第１封止部材８０及び第２封止部材８１と、コイルバネ８２とが収容されている。弁体７６、第１封止部材８０、及び第２封止部材８１は閉塞部材の一例であり、コイルバネ８２は付勢部材の一例である。

シール部材７０は、図５に示されるように、外径寸法がインク供給部６０の外径寸法と概ね一致する円板形状である。シール部材７０は、開口６２が形成されたインク供給部６０の前端に液密的に密着される。また、シール部材７０には、中央部を厚み方向（すなわち、奥行き方向５３）に貫通する貫通孔７１が形成されている。この貫通孔７１は、インク供給部６０の内外を連通させる。なお、貫通孔７１の直径は、インクニードル１０２の外径寸法より僅かに小さい。シール部材７０は、例えば、ゴム等の弾性材料によって形成されている。

キャップ７２は、図５に示されるように、円板形状の蓋部７３と、蓋部７３の厚み方向（すなわち、奥行き方向５３）の一方側の壁面から突出する円筒形状の円筒部７４とで構成される。また、蓋部７３には、中央部を厚み方向に貫通する貫通孔７５が形成されている。貫通孔７５の直径は、貫通孔７１より大きい。円筒部７４は、貫通孔７５を囲む位置に設けられている。蓋部７３は、奥行き方向５３においてインク供給部６０と反対側からシール部材７０に当接する。すなわち、シール部材７０は、奥行き方向５３においてインク供給部６０の前端と蓋部７３とに挟まれている。円筒部７４は、シール部材７０の外周面及びインク供給部６０の外周面の一部を覆う。キャップ７２は、シール部材７０をインク供給部６０の前端に保持する。キャップ７２は、例えば、樹脂材料によって形成されている。

弁体７６は、図５に示されるように、外形が概ね円筒形状である。また、弁体７６の奥行き方向５３の一端には、当接面７７が設けられている。また、弁体７６の奥行き方向５３の他端には、開口７８が設けられている。さらに、当接面７７の近傍において、弁体７６の側面には、開口７９が設けられている。開口７８、７９は、弁体７６の内部空間と弁体７６の外部とを連通させる。弁体７６の外径寸法は、インク供給部６０の内径寸法（すなわち、インク供給室６１の直径）より小さい。弁体７６は、当接面７７をシール部材７０に対面させ、開口７８を開口６３に対面させた状態で、奥行き方向５３に移動可能にインク供給室６１内に配置されている。弁体７６は、第１封止部材８０及び第２封止部材８１より剛性の高い材料（例えば、樹脂材料）によって形成されている。

第１封止部材８０及び第２封止部材８１は、図５に示されるように、弁体７６の外周面から径方向外向きに突出し且つ周方向に連続している。第１封止部材８０及び第２封止部材８１は、例えば、弁体７６に外嵌されたＯリングである。第１封止部材８０及び第２封止部材８１は、例えば、ゴム等の弾性材料によって形成されている。第１封止部材８０及び第２封止部材８１は、奥行き方向５３に離間して設けられている。具体的には、第１封止部材８０は、第２封止部材８１より開口６３側（以下、「後方側」とも表記する。）に配置されている。換言すれば、第２封止部材８１は、第１封止部材８０より開口６２側（以下、「前方側」とも表記する）に配置されている。また、第２封止部材８１は、開口７９より後方側に配置されている。

第１封止部材８０及び第２封止部材８１は、インク供給部６０の内面に液密的に密着する。第１封止部材８０及び第２封止部材８１が取り付けられた弁体７６がインク供給室６１に挿入されていない状態において、第１封止部材８０及び第２封止部材８１の外径寸法は、インク供給部６０の内径寸法より大きい。すなわち、インク供給部６０の内面に密着した第１封止部材８０及び第２封止部材８１は、外径寸法を減じる向きに弾性変形する。そして、第１封止部材８０及び第２封止部材８１は、弁体７６と共にインク供給室６１内を奥行き方向５３に移動する。第１封止部材８０及び第２封止部材８１は、弁体７６が移動することによって、インク供給部６０の内面に対して摺動する。

すなわち、第１封止部材８０より後方側におけるインク供給室６１の第１空間と、第２封止部材８１より前方側におけるインク供給室６１の第２空間とは、弁体７６の外側において遮断されている。一方、第１空間と第２空間とは、開口７８、７９及び弁体７６の内部空間を通じて連通されている。連通された開口６３、第１空間、開口７８、弁体７６の内部空間、開口７９、及び第２空間は、第１インク室３５とインクカートリッジ３０の外部とを連通させる液体供給路の一例である。

コイルバネ８２は、開口６３と弁体７６との間に配置される。具体的には、コイルバネ８２は、一端が開口６３の周縁部に当接され、他端が弁体７６の開口７８の周縁部或いは第１封止部材８０に当接されている。このコイルバネ８２は、弁体７６を前方側へ向けて奥行き方向５３に付勢する。但し、コイルバネ８２に代えて、板バネ等の他の付勢部材を用いてもよい。

［制御部１３０］
プリンタ１０は、さらに制御部１３０を備える。制御部１３０は、図４に示されるように、ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、ＥＥＰＲＯＭ１３４、及びＡＳＩＣ１３５を備えており、これらは内部バス１３７によって接続されている。ＲＯＭ１３２には、ＣＰＵ１３１が各種動作を制御するためのプログラムなどが格納されている。ＲＡＭ１３３は、ＣＰＵ１３１が上記プログラムを実行する際に用いるデータや信号等を一時的に記録する記憶領域、或いはデータ処理の作業領域として使用される。ＥＥＰＲＯＭ１３４には、電源オフ後も保持すべき設定やフラグ等が格納される。なお、ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、ＥＥＰＲＯＭ１３４、及びＡＳＩＣ１３５は、その一部又は全部が１つのＩＣチップで構成されていてもよいし、複数のＩＣチップに分かれて構成されていてもよい。

制御部１３０は、不図示のモータを駆動させることによって、給紙ローラ２３、搬送ローラ対２５、及び排出ローラ対２７を回転させる。また、制御部１３０は、記録ヘッド２１を制御することによって、ノズル２９にインクを吐出させる。具体的には、制御部１３０は、ピエゾ素子２９Ａに印加する駆動電圧の大きさを示す制御信号をヘッド制御基板２１Ａに出力する。ヘッド制御基板２１Ａは、制御部１３０から取得した制御信号に示される大きさの駆動電圧を、各ノズル２９に設けられたピエゾ素子２９Ａ（アクチュエータの一例）に印加することによって、当該ノズル２９にインクを吐出させる。また、制御部１３０は、プリンタ１０やインクカートリッジ３０に関する情報や各種メッセージを表示部１０９に表示させる。さらに、制御部１３０は、センサ１０３から出力された信号を取得する。

次に、図５〜図８を参照して、インクカートリッジ３０をカートリッジ装着部１１０に装着する過程における弁体７６及びセンサアーム９０の動きと、センサ１０３から出力される信号の変化とを説明する。図５は、カートリッジ装着部１１０に挿入されたインクカートリッジ３０とインクニードル１０２とが離間している状態を示す。図５に示されるインクカートリッジ３０において、弁体７６は第１位置に位置している。また、被検出部９
３は検出位置と異なる位置に位置しているので、センサ１０３はハイレベル信号を制御部１３０に出力する。

第１位置の弁体７６は、コイルバネ８２によって前方側に押圧されている。その結果、弁体７６の当接面７７は、貫通孔７１の周縁部においてシール部材７０に液密的に密着する。これにより、貫通孔７１が閉塞される。また、第１封止部材８０は、開口６４より前方側で且つ開口６５より後方側において、インク供給部６０の内面に液密的に密着する。これにより、開口６４、６５の間の連通が遮断される。さらに、第２封止部材８１は、開口６２、７１、７５、７９より後方側で且つ開口６５より前方側において、インク供給部６０の内面に液密的に密着する。これにより、開口６２、７１、７５、７９と開口６５との間の連通が遮断される。

次に、図６は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された（インクカートリッジ３０からインクが流出可能となった）直後の状態を示す。カートリッジ装着部１１０にインクカートリッジ３０が装着される過程において、弁体７６は、貫通孔７５、７１を通じてインク供給室６１に進入したインクニードル１０２に押圧されることによって、コイルバネ８２の付勢力に抗して第１位置より後方側の第２位置に移動する。

第２位置の弁体７６の当接面７７は、シール部材７０から離間している。また、インクニードル１０２が貫通孔７１に圧入されている。すなわち、インクニードル１０２は、貫通孔７１を画定するシール部材７０の周壁面に接触して、当該周壁面を径方向に弾性変形させると共に、その先端がインク供給室６１内に位置している。その結果、第１インク室３５内のインクの一部は、開口６３、前述の第１空間、開口７８、弁体７６の内部空間、開口７９、及び前述の第２空間（すなわち、液体供給路）を通じて、インクニードル１０２の内部空間に流出可能となる。

また、第１封止部材８０は、開口６３より前方側で且つ開口６４より後方側において、インク供給部６０の内面に液密的に密着する。これにより、開口６３、６４の間の連通が遮断され且つ開口６４、６５が連通される。さらに、第２封止部材８１は、開口６２、７１、７５、７９より後方側で且つ開口６５より前方側において、インク供給部６０の内面に液密的に密着する。これにより、開口６２、７１、７５、７９と開口６５との間の連通が遮断される。

その結果、第１インク室３５内のインクの一部は、開口６４を通じてインク供給室６１（より具体的には、第１封止部材８０及び第２封止部８１の間におけるインク供給室６１の内面と弁体７６の外周面との間の閉鎖空間）に流出し、さらに開口６５を通じて第２インク室３６に流入する。連通された開口６４、インク供給室６１、及び開口６５は、第１インク室３５と第２インク室３６とを連通させる連通路の一例である。

一方、図６は連通路が連通された直後の状態を図示しており、第２インク室３６には未だインクが流入していない。その結果、被検出部９３が検出位置と異なる位置に配置されている。その結果、受光部１０５は、発光部１０４から出力された光を受光して、ハイレベル信号を制御部１３０に出力する。

次に、図７は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された時点（すなわち、図６の状態）から所定の時間が経過した後の状態を示す。すなわち、弁体７６、第１封止部材８０、及び第２封止部材８１の位置は、図６の状態と同じである。

一方、第２インク室３６には、前述の連通路を通じて第１インク室３５内のインクが流入する。そして、当該連通路が連通されてから所定の時間が経過すると、第１インク室３
５内のインクの液面と、第２インク室３６内のインクの液面とは、同一の高さとなる。また、第２インク室３６内のインク液面の上昇に伴って、被検出部９３が接続壁４０Ｃに当接する位置までセンサアーム９０が第１向きに回動する。その結果、検出位置に到達した被検出部９３によって発光部１０４から出力された光が遮光されるので、受光部１０５は、当該光を受光することができずに、ローレベル信号を制御部１３０に出力する。

次に、図８は、センサ１０３から出力される信号がハイレベル信号からローレベル信号に変化した時点（すなわち、図７の状態）からさらに所定の時間が経過した後の状態を示す。すなわち、弁体７６、第１封止部材８０、及び第２封止部材８１の位置は、図６及び図７の状態と同じである。

一方、記録ヘッド２１からインクが吐出されるのに応じて、第１インク室３５内のインクは、前述の液体供給路を通じてインクカートリッジ３０の外部に流出される。また、第２インク室３６内のインクは、水頭差によって前述の連通路を逆流して第１インク室３５内に流出する。そして、第２インク室３６内のインクの液面の降下に伴って、フロート９２が第２インク室３６の底壁に当接する位置までセンサアーム９０が第２向きに回動する。その結果、被検出部９３が検出位置と異なる位置に移動されるので、受光部１０５は、発光部１０４から出力された光を受光して、ハイレベル信号を制御部１３０に出力する。

［制御部１３０の動作］
次に、図９を参照して、残量判定処理を説明する。残量判定処理は、インクカートリッジ３０内に残っているインクの残量を判定する処理である。なお、図９に示される各処理は、ＣＰＵ１３１がＲＯＭ１３２からプログラムを読み出すことによって実行されてもよいし、ＡＳＩＣ１３５やＦＰＧＡ等のハードウエア回路によって実行されてもよい。

まず、図示は省略するが、制御部１３０は、センサ１０３から出力される信号がハイレベル信号からローレベル信号に変化した（すなわち、図６の状態から図７の状態に変化した）ことを条件として、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（換言すれば、インクカートリッジ３０からインクを流出させる準備が完了した）と判断する。そして、制御部１３０は、この後において、センサ１０３から出力される信号がローレベル信号からハイレベル信号に変化したことに応じて、図９に示される残量判定処理を実行する。

まず、制御部１３０は、ニアエンプティフラグに”ＯＮ”が設定されているか否かを判断する（Ｓ３１）。ニアエンプティフラグ及び後述するエンプティフラグは、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毎に設けられる。また、各フラグは、例えば、対応するインクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０から抜去されたタイミングで”ＯＦＦ”が設定される。

ニアエンプティフラグに”ＯＦＦ”が設定されている場合（Ｓ３１：Ｎｏ）、制御部１３０は、ニアエンプティフラグに”ＯＮ”を設定する（Ｓ３２）。また、制御部１３０は、インクカートリッジ３０内のインクが残り少なくなったこと（すなわち、ニアエンプティ状態）をユーザに報知（Ｓ３３）して、図９の処理を終了する。報知の具体的な方法は特に限定されないが、例えば、プリンタ１０に搭載された表示部１０９にメッセージを表示してもよいし、スピーカ（不図示）からガイド音声を出力してもよい。

なお、センサ１０３からハイレベル信号が出力されている場合とは、例えば図８に示されるように、第２インク室３６内のインクの液面が降下して被検出部９３が検出位置から外れた場合が考えられる。すなわち、センサ１０３からのハイレベル信号を最初に取得した場合（すなわち、ニアエンプティフラグに”ＯＦＦ”が設定された状態でセンサ１０３
からハイレベル信号を取得した場合）、制御部１３０は、第２インク室３６には未だインクが残っているが、残り少ないと判断する。また、第１インク室３５及び第２インク室３６内のインクの液面は同一なので、制御部１３０は、インクカートリッジ３０内のインクの量が閾値を下回った状態（すなわち、ニアエンプティ状態）と判断する。

また、制御部１３０は、ニアエンプティフラグに”ＯＮ”が設定されていることを条件として（すなわち、ステップＳ３２を実行した後）、記録ヘッド２１にインクを吐出させる際に、当該インクの吐出量（或いは、吐出回数）をインクカートリッジ３０毎にカウントして、吐出量情報としてＥＥＰＲＯＭ１３４等に記憶させておく。また、制御部１３０は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０から抜去されたタイミングで、ＥＥＰＲＯＭ１３４等に記憶された吐出量情報をリセットする。

一方、ニアエンプティフラグに”ＯＮ”が設定されている場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、制御部１３０は、ＥＥＰＲＯＭ１３４に記憶された吐出量情報で示される吐出量（或いは、吐出回数）と、予め定められた閾値とを比較する（Ｓ３４）。なお、ここでの閾値は、例えば、図８に示されるインクカートリッジ３０内のインク残量に相当する値（より具体的には、当該インク残量より僅かに小さい値）であってもよい。

そして、吐出量（或いは、吐出回数）が閾値未満の場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、制御部１３０は、ステップＳ３３の処理を実行して、図９の処理を終了する。一方、吐出量（或いは、吐出回数）が閾値以上の場合（Ｓ３４：Ｎｏ）、制御部１３０は、エンプティフラグに”ＯＮ”を設定する（Ｓ３５）。また、制御部１３０は、インクカートリッジ３０内のインクがなくなったこと（すなわち、エンプティ状態）をユーザに報知（Ｓ３６）して、図９の処理を終了する。報知の具体的な方法は、ステップＳ３３の方法と同じであってよい。

さらに図示は省略するが、制御部１３０は、エンプティフラグに”ＯＮ”が設定された状態で記録指示を取得したことを条件として、エンプティ状態をユーザに報知して、当該記録指示に従った記録処理を実行しなくてもよい。記録指示とは、記録用紙に対して画像を記録する処理をプリンタ１０に実行させる指示である。

［実施形態の作用効果］
上記の実施形態によれば、カートリッジ装着部１１０に装着される前のインクカートリッジ３０において、第２インク室３６にインクが貯留されていないので、第２インク室３６における気泡の発生が防止できる。これにより、フロート９２或いは被検出部９３に気泡が付着することによって、センサアーム９０の移動が阻害されるのを抑制することができる。その結果、インクカートリッジ３０内のインク残量を適切に判断することができる。なお、被検出部９３は、上記の実施形態のようにセンサ１０３によって検出されてもよいし、ユーザに目視させてもよい。

また、第１インク室３５内で発生した気泡は第１インク室３５の上部に集まるので、開口６４を第１インク室３５の下部に設けることにより、より具体的には、開口６４を第１インク室３５の底壁に設けたことにより、第１インク室３５で発生した気泡が第２インク室３６に移動するのを抑制することができる。さらに、開口６５を第２インク室３６の底壁に設けたことにより、第２インク室３６に流入したインクが第２インク室３６の内壁に衝突して気泡を生じるのを抑制することができる。但し、開口６４、６５の位置は第１インク室３５及び第２インク室３６の底壁に限定されない。例えば、第１インク室３５と第２インク室３６とを連通させる貫通孔（連通路の一例）を、隔壁４３の下部（例えば、貫通孔４３Ａの直上）に設けてもよい。

また、上記の実施形態では、第１インク室３５内のインクをインクニードル１０２を通じてインクカートリッジ３０の外部に流出させる液体供給路と、第１インク室３５内のインクを第２インク室３６に流入させる連通路とが、インク供給部６０内に共通して設けられている。また、液体供給路及び連通路の閉塞及び開放を、弁体７６の移動によって実現している。これにより、部品点数の少ないシンプルな構成のインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０を実現することができる。但し、液体供給路及び連通路の構成は上記の実施形態に限定されず、各々が独立していてもよい。また、液体供給路及び連通路を閉塞及び開放させる構成は、弁体７６の移動に限定されない。

また、インクニードル１０２が抜去された後に、コイルバネ８２の付勢力によって弁体７６が第２位置から第１位置へ移動される。すなわち、インクカートリッジ３０をカートリッジ装着部１１０から抜去することにより、液体供給路及び連通路が再び閉塞される。その結果、カートリッジ装着部１１０から取り外されたインクカートリッジ３０からインクが漏洩するのを抑制することができる。

さらに、上記の実施形態では、インクを液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、インクに代えて、印刷時にインクに先立って記録用紙に吐出される前処理液を液体としてもよい。

なお、上記の実施形態では、第２インク室３６内のインクの液面の変化に応じて回動するセンサアーム９０の一端にフロート９２が取り付けられ、他端に被検出部９３が取り付けられた例を説明したが、フロート９２及び被検出部９３の構成はこれに限定されない。例えば図１０を参照して、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の構成を説明する。なお、上記の実施形態と共通する構成要素には同一の参照番号を付して詳しい説明を省略し、相違点を中心に説明する。

［変形例］
変形例に係るインクカートリッジ３０は、センサアーム９０に代えて、第２インク室３６内に隔壁４６と被検出部９５とを有する。隔壁４６は、例えば右壁３８の内面において、幅方向５１に立設され且つ高さ方向５２に延設されている。隔壁４６は、奥行き方向５３において第１壁４０Ａと対面する位置に配置されている。より具体的には、隔壁４６は、第１壁４０Ａと概ね平行に配置されている。すなわち、隔壁４６は、接続壁４０Ｃより上方に位置している。また、隔壁４６と接続壁４０Ｃとの間は離間している。被検出部９５は、第１インク室３５に貯留されたインクより比重が小さく、且つ発光部１０４から出力される光を遮光する。すなわち、変形例に係る被検出部９５は、上記の実施形態におけるフロート９２及び被検出部９３双方の機能を併せ持っている。また、被検出部９５は、第１壁４０Ａ及び隔壁４６の間に配置されている。

図１０（Ａ）に示されるように、第２インク室３６内のインクが少ない状態において、被検出部９５は、接続壁４０Ｃ上で且つ検出位置と異なる位置に配置されている。すなわち、カートリッジ装着部１１０にインクカートリッジ３０が装着された時点で、センサ１０３はハイレベル信号を制御部１３０に出力する。次に、図１０（Ｂ）に示されるように、第２インク室３６内のインクの液面の上昇に伴って、被検出部９５は、第１壁４０Ａ及び隔壁４６の間を、高さ方向５２の上方へ移動する。被検出部９５が検出位置に到達したことによって、センサ１０３はローレベル信号を制御部１３０に出力する。

さらに、第２インク室３６内のインクの液面の降下（すなわち、インクカートリッジ３０からのインクの流出）に伴って、被検出部９５は、第１壁４０Ａ及び隔壁４６の間を、高さ方向５２の下方へ移動する。そして、被検出部９５が検出位置から外れたことによって、センサ１０３はハイレベル信号を制御部１３０に出力する。制御部１３０は、センサ
１０３から出力される信号がハイレベル信号からローレベル信号に変化したことを条件として、ニアエンプティフラグに”ＯＮ”を設定（Ｓ３２）し、ニアエンプティ状態を報知する（Ｓ３３）。

１０・・・プリンタ
２１・・・記録ヘッド
３０・・・インクカートリッジ
３５・・・第１インク室
３６・・・第２インク室
６０・・・インク供給部
６１・・・インク供給室
８０・・・第１封止部材
８１・・・第２封止部材
８２・・・コイルバネ
９０・・・センサアーム
９１・・・アーム
９２・・・フロート
９３，９５・・・被検出部
１００・・・インク供給装置
１０２・・・インクニードル
１０３・・・センサ
１０４・・・発光部
１０５・・・受光部
１１０・・・カートリッジ装着部
１３０・・・制御部

Claims (13)

1. 液体が貯留された第１貯留室と、
   連通路を通じて上記第１貯留室から液体が流入可能な第２貯留室と、
   上記第１貯留室又は上記第２貯留室から液体を流出させる液体供給部と、
   上記連通路を閉塞する閉塞部材と、
   上記第１貯留室に貯留された液体より比重が小さく且つ上記第２貯留室内を移動可能なフロートと、を備えており、
   上記閉塞部材による上記連通路の閉塞が解除される前の上記第２貯留室には、液体が貯留されていないカートリッジ。
2. 上記連通路は、上記第１貯留室の下部に連通されている請求項１に記載のカートリッジ。
3. 上記連通路は、該カートリッジの装着姿勢における上記第１貯留室の底壁を貫通する請求項２に記載のカートリッジ。
4. 上記連通路は、該カートリッジの装着姿勢における上記第２貯留室の底壁を貫通する請求項３に記載のカートリッジ。
5. 上記閉塞部材は、上記連通路を閉塞する第１位置から、上記連通路を開放する第２位置へ移動可能に構成されている請求項１から４のいずれかに記載のカートリッジ。
6. 上記第２位置側から上記第１位置側へ上記閉塞部材を付勢する付勢部材を備える請求項５に記載のカートリッジ。
7. 上記液体供給部は、その内部に上記連通路と、上記第１貯留室又は上記第２貯留室と該カートリッジの外部とを連通させる液体供給路とが設けられており、且つ該カートリッジの装着姿勢における上記第１貯留室の底壁を挟んで当該第１貯留室と隣接している請求項３又は４に記載のカートリッジ。
8. 上記閉塞部材は、上記液体供給部の内部において、上記連通路及び上記液体供給路を閉塞する第１位置から、上記連通路及び上記液体供給路を開放する第２位置へ移動可能に構成されている請求項７に記載のカートリッジ。
9. 上記液体供給部の内部において、上記第２位置側から上記第１位置側へ上記閉塞部材を付勢する付勢部材を備える請求項８に記載のカートリッジ。
10. 上記フロートと連動して上記第２貯留室内を移動可能な被検出部を備える請求項１から９のいずれかに記載のカートリッジ。
11. 上記フロートと上記被検出部とに接続されており、上記第２貯留室に回動可能に支持されたアームを備える請求項１０に記載のカートリッジ。
12. 上記フロートが被検出部である請求項１０に記載のカートリッジ。
13. 液体が貯留された第１貯留室、連通路を通じて上記第１貯留室から液体が流入可能な第２貯留室、上記第１貯留室又は上記第２貯留室から液体を流出させる液体供給部、上記連通路を閉塞する閉塞部材、上記第１貯留室に貯留された液体より比重が小さく且つ上記第２貯留室内を移動可能なフロート、及び上記フロートと連動して上記第２貯留室内を移動
    可能な被検出部を有するカートリッジと、
    上記カートリッジが着脱可能に装着される装着部と、
    上記装着部に装着された上記カートリッジの上記閉塞部材による上記連通路の閉塞を解除する閉塞解除部材と、
    上記装着部に装着された上記カートリッジから上記液体供給部を通じて流出された液体を消費する液体消費部と、
    上記装着部に装着された上記カートリッジの上記被検出部の移動経路上の検出位置に対面して設けられており、上記被検出部が上記検出位置に存在するか否かに対応する検出信号を出力する検出部と、
    上記検出部によって出力された検出信号に基づいて、上記カートリッジ内の液体の量を判断する制御部と、を備えており、
    上記閉塞部材による上記連通路の閉塞が解除される前の上記第２貯留室には、液体が貯留されていない液体消費装置。

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