KR20050031905A - 잉크 카트리지 및 잉크젯 프린터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잉크가 저류되는 잉크 탱크(11)와 잉크 탱크(11) 내에 배치된 셔터 기구(30)를 구비하고 있다. 셔터 기구(30)는 요동 가능하게 지지되고 그 일단에 셔터(34)가 설치되어 있음과 동시에 타단에 플로트(float; 33)가 설치된 레버(32)를 구비하고 있다. 셔터 기구(30) 전체가 상기 잉크의 액 중에 위치했을 때에 생기는 부력 및 중력에 의해 레버(32)가 요동하는 제1 방향과, 그것들의 적어도 일부가 잉크의 액면으로부터 노출되었을 때에 부력 및 중력에 의해 레버(32)가 요동하는 제2 방향이 반대 방향이 되도록 플로트(33)의 질량과 체적이 설정되어 있다. 잉크의 표면 장력 등의 외란에 그다지 영향받지 않고 잉크 잔량을 나타낸다.

Description

잉크 카트리지 및 잉크젯 프린터 {INK CARTRIDGE AND INK-JET PRINTER}

본 발명은 잉크를 토출하여 인쇄를 하는 잉크젯 헤드에 대하여 잉크를 공급하기 위한 잉크 카트리지 및 이것을 포함하는 잉크젯 프린터에 관한 것이다.

기록 용지를 향해서 노즐로부터 잉크를 토출하여 인쇄를 하는 잉크젯 프린터가 알려져 있다. 이러한 잉크젯 프린터에는 착탈 가능한 잉크 카트리지를 구비한 것이 일반적이다. 잉크 카트리지 내의 잉크가 빈 상태에서 잉크젯 헤드를 토출 구동하면 인쇄가 이루어지지 않을 뿐만 아니라 잉크젯 헤드내에 에어가 침입하는 경우가 있고, 에어가 침입한 잉크젯 헤드는 사용 불능이 되는 경우가 있다. 그 때문에 잉크 카트리지가 저류하고 있는 잉크의 양을 검지할 필요가 있다. 잉크의 양을 검지하는 방법으로서는 인쇄를 할 때마다 사용된 잉크의 양을 예상하여 적산함으로써 잉크의 양을 검지하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이러한 계산에는 오차가 생기기 쉽기 때문에 여유를 갖고 잉크 카트리지의 사용을 정지해야 하며, 결과적으로 잉크가 낭비되게 된다. 그래서 잉크 카트리지의 잉크에 잉크보다 비중이 작은 플로트를 배치하여, 잉크 위에 부유하고 있는 플로트의 높이를 외부에서 검지함으로써 잉크 카트리지의 잉크의 양을 검지하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌1] 일본 특허공개 평9-001819호 공보(도7)

그러나, 특허 문헌1에서 제안되어 있는 기술에 의하면, 잉크 카트리지의 잉크 탱크의 내벽면에 부착되어 있는 잉크의 표면 장력 등의 외란에 의해 플로트가 벽면에 붙어 하강하지 않게 되는 경우가 있다. 이와 같이 특허 문헌1에서 제안되어 있는 기술로는 잉크의 표면 장력 등의 외란의 영향을 받기 쉽기 때문에, 정확한 잉크 카트리지 내의 잉크의 양을 나타낼 수 없다는 문제가 있다.

그래서, 본 발명의 주된 목적은 잉크의 표면 장력 등의 외란에 그다지 영향받지 않고 잉크 카트리지 내의 잉크의 양을 나타낼 수 있는 잉크 카트리지 및 이것을 포함하는 잉크젯 프린터를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 잉크 카트리지로서 잉크(200)가 저류되는 잉크 탱크(11, 201)와, 상기 잉크 탱크(11, 201) 내에 요동 가능하게 지지되고 또한 상기 잉크 탱크(11, 201) 내에 소정량 이상의 상기 잉크가 저류되어 있는 경우에 잉크의 액 중에 위치하도록 지지된 밸런스 부재(33, 202)를 갖는 요동 부재(32)를 구비하고, 상기 밸런스 부재(33, 202)가 상기 잉크의 액 중에 위치했을 때에 상기 밸런스 부재(33, 202)에 발생하는 부력 및 중력에 의해서 상기 요동 부재가 받는 제1 방향의 회동력(204)과, 상기 밸런스 부재(33, 202)의 일부가 상기 잉크의 액면으로부터 노출되었을 때에 상기 밸런스 부재(33, 202)에 생기는 부력 및 중력에 의해 상기 요동 부재(32)가 받는 제2 방향의 회동력(205)이, 반대 방향이 되도록 상기 밸런스 부재(202)의 중량과 체적이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지가 제공된다.

본 발명의 잉크 카트리지의 일례를 도24에 나타낸다. 도24는 본 발명의 잉크 카트리지의 구성 및 동작을 개념적으로 나타낸 도면이며, 본 발명의 잉크 카트리지는 잉크(200)가 저류되어 있는 잉크 탱크(201) 중에, 어떠한 지지 부재(203) 등에 의해 밸런스 부재(202)가 잉크 탱크(201)의 벽면과 비접촉으로 지지되어 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 도24a에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(201) 내에 잉크(200)가 소정량 이상 저류되어 있는 경우, 밸런스 부재(202)에 작용하는 부력이 중력보다 커지기 때문에, 잉크(200)의 액면 방향을 향하는 회동력(도24a 중의 화살표(204): 제1 방향의 회동력)이 작용하는데, 밸런스 부재(202)가 잉크(200)의 액면에 부상하지 않도록, 즉 잉크(200) 내에 머물도록 지지되어 있다. 그리고, 잉크(200)를 사용하여 잉크 탱크(201) 내의 잉크량이 감소하여 소정량보다 적어지면(구체적으로는, 밸런스 부재(202)의 일부가 잉크 액면에 노출될 때까지 감소하면), 밸런스 부재(202)에 작용하는 부력이 작아지기 때문에 밸런스 부재(202)에 작용하는 중력이 부력보다 커진다. 그러므로, 도24b에 도시한 바와 같이 밸런스 부재(202)에는 잉크 탱크(201)의 저면을 향하는 회동력(도24b 중의 화살표(205): 제2 방향의 회동력)이 작용하여, 밸런스 부재(202)는 잉크 탱크(201)의 저면을 향하여 이동한다.

도24에 도시한 바와 같은 밸런스 부재(202)의 변위를 센서 등으로 검지함으로써, 잉크 카트리지 내의 잉크의 잔량을 검지할 수 있다. 또, 이러한 잉크 카트리지에서는 밸런스 부재(202)가 잉크 탱크 내에서 벽면과 비접촉으로 지지되어 있고, 또한 밸런스 부재(202)의 변위 궤도를 어느 정도 고정할 수 있으므로 잉크가 감소되었을 때에 잉크 탱크(201)의 내벽면에 부착되어 있는 잉크의 표면 장력 등의 외란에 의해 밸런스 부재(202)가 잉크 탱크의 벽면에 붙어 버리는 것을 방지할 수가 있어, 더욱 정확하게 잉크 카트리지 내의 잉크의 양을 나타낼 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 요동 부재(80)가 상기 잉크 탱크(11, 201) 내에서 요동 가능하게 지지되어 있는 연결 부재(32A), 상기 연결 부재(32A)의 일단에 설치되어 있는 피검지부(34A), 및 상기 연결 부재(32A)의 타단에 설치되어 있는 상기 밸런스 부재(33A)로 이루어지고, 상기 밸런스 부재(33A) 및 상기 피검지부(34A)는 이들 각각의 전체가 상기 잉크의 액 중에 위치했을 때에 그 각각에 발생하는 부력 및 중력에 의해서 상기 요동 부재(80)가 받는 제1 방향의 회동력과 이것들의 일부가 상기 잉크의 액면으로부터 노출했을 때에 그 각각에 발생하는 부력 및 중력에 의해서 상기 요동 부재(80)가 받는 제2 방향의 회동력이 반대 방향이 되도록 그 중량과 체적이 설정되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크 카트리지에 따르면, 요동 부재에 의해 밸런스 부재 및 피검지부의 궤도가 고정되어 있기 때문에, 잉크가 감소되었을 때에 잉크 탱크의 내벽면 등에 부착되어 있는 잉크의 표면 장력 등에 의한 외란에 그다지 영향받지 않고 잉크 탱크의 잉크 잔량의 상태를 나타낼 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는, 상기 잉크 탱크(11) 내에는 상기 요동 부재(80)의 상기 제1 방향으로의 회동을 규제하는 규제 부재(35A)가 설치되고, 상기 요동 부재(80)가 상기 규제 부재(35A)에 규제될 때에 상기 피검지부(34A)는 검지 위치에 위치하는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 잉크 탱크 내에 잉크가 소정량 이상 저류되어 있는 경우에 피검지부를 검지 위치에서 확실하게 정지시킬 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 피검지부(34A)가 검지 위치에 위치할 때에 상기 밸런스 부재(33A)가 상기 피검지부(34A)보다 낮은 위치에 위치하는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 잉크 탱크 내의 잉크가 감소했을 때에 밸런스 부재보다 피검지부 쪽이 먼저 잉크 액면으로부터 노출되기 때문에, 피검지부에 부착된 잉크가 흘러내린 후에 요동 부재가 제2 방향으로 회동을 개시한다. 그러므로, 요동 부재가 제2 방향으로 회동을 개시할 때에 피검지부에서의 잉크의 표면 장력의 영향을 저감할 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 요동 부재(80)가 상기 제2 방향으로 회동했을 때 상기 피검지부(34A)는 비 검지 위치에 위치하는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 잉크의 양이 소정량보다 감소한 상태와 잉크가 소정량 이상 잔존하는 상태를 구별하고 인식할 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 제1 방향의 상기 회동력과 상기 제2 방향의 상기 회동력이 실질적으로 동일한 크기인 것이 바람직하다. 이에 따르면, 요동 부재에 대하여 제1 방향 및 제2 방향으로 회동하려고 하는 회동력을 균형있게 작용시킬 수 있다. 이에 따라, 잉크의 표면 장력 뿐만 아니라 잉크의 점도 상승 등에 의한 외란에도 그다지 영향받지 않고 잉크 탱크의 잉크 잔량의 상태를 나타낼 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 잉크 카트리지(1a)의 사용 상태에서 상기 연결 부재(32A)의 상기 잉크의 액면에 대하여 수직으로 투영한 투영면의 폭이 가장 좁아지도록, 상기 연결 부재(32A)가 상기 잉크 탱크(11) 내에 지지되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 연결 부재가 잉크의 액면에 노출될 때의 연결 부재와 잉크의 액면의 접촉 면적을 작게 할 수 있다. 이에 따라, 연결 부재에서의 잉크의 표면 장력의 영향을 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 연결 부재(32A)의 상기 잉크의 액면에 대향하는 측벽면이 상기 잉크의 액면에 대하여 경사지게 교차하도록, 상기 연결 부재(32A)가 상기 잉크 탱크(11) 내에 지지되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이에 따르면, 연결 부재가 잉크의 액면에 노출될 때의 연결 부재와 잉크의 액면의 접촉 면적을 보다 작게 할 수 있다. 이에 따라, 연결 부재에 있어서의 잉크의 표면 장력의 영향을 더욱 저감할 수 있다.

또한, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 연결 부재(32A)에 있어서의 상기 잉크의 액면에 대향하는 측벽면에는 상기 잉크의 액면을 향하여 돌출되어 있음과 동시에 상기 연결 부재(32A)의 연장 방향에 따라 연장되어 있는 볼록부(32aA)가 적어도1개 형성되어 있는 것이 더 한층 바람직하다. 이에 따르면, 연결 부재가 잉크의 액면에 노출될 때의 연결 부재와 잉크의 액면과의 접촉 면적을 더 한층 작게 할 수 있다. 이에 따라, 연결 부재에서의 잉크의 표면 장력의 영향을 더 저감할 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 밸런스 부재(33A)가 수지로 형성되어 있음과 동시에 투광성 잉크보다도 비중이 작은 플로트인 것이 바람직하다. 이에 따르면, 밸런스 부재에 발생하는 중력에 대한 밸런스 부재에 발생하는 부력의 비율을 크게할 수 있기 때문에 충분히 큰 제1 방향의 회동력을 얻을 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 밸런스 부재(33A)가 폴리프로필렌으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 폴리프로필렌의 비중은 0.9이며, 일반적으로는 투광성 잉크보다 비중이 가볍기 때문에 밸런스 부재로서 폴리프로필렌을 사용함으로써 밸런스 부재에 발생하는 부력을 크게 할 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 밸런스 부재(33A)가 그 내부에 밀폐 공간(36a)을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 잉크보다 비중이 큰 수지를 사용해도 밸런스 부재 전체의 비중을 작게 할 수 있다. 또, 밸런스 부재와 요동 부재를 동일 재료로 형성하는 것이 가능해진다.

상기 밸런스 부재의 내부에 밀폐 공간을 갖는 경우, 상기 밸런스 부재(33A)가 일체 성형되어 있는 케이스(33aA) 및 캡(33bA)을 구비하고 있고, 상기 캡(33bA)이 상기 케이스(33aA)의 개구부에 배치되고 또한 상기 케이스(33aA)의 내부 공간이 밀봉됨으로써 상기 밀폐 공간(36a)이 형성되는 것이 보다 바람직하다. 이에 따르면, 요동 부재를 간단하고 염가에 제조할 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 밸런스 부재(33A)의 체적에 대한 상기 밀폐 공간(36a)의 체적의 비율 K가 X를 상기 수지의 비중으로 하고, Y를 투광성 잉크의 비중으로 했을 때에 이하의 식으로 표시되는 것이 바람직하다.

(2X-Y)/2X-O.1<K<(2X-Y)/2X+O.1

이에 따르면, 요동 부재에 작용하는 제1 방향 및 제2 방향의 회동력을보다 균형있게 결정할 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 밸런스 부재(33A)의 체적에 대한 상기 밀폐 공간(36a)의 체적의 비율 K가 O.3 이상 또한 0.5 이하인 것이 바람직하다. 이 비율 K의 바람직한 범위는 밸런스 부재의 형성 재료로서 비중이 0.9가 되는 적합한 수지를 사용하고, 또한, 비중이 1.07이 되는 적합한 잉크를 사용한 경우가 적합한 범위이며, 밸런스 부재의 체적에 대한 밀폐 공간의 체적의 비율 K를 이러한 범위로 설정함으로써 요동 부재에 작용하는 제1 방향 및 제2 방향의 회동력을 더욱 균형있게 결정할 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 피검지부(34A)가 비투광성을 갖는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 피검지부의 변위를 검지하기 위한 검지기로서 광 센서를 이용할 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 잉크 카트리지(1A)의 사용 상태에서 상기 피검지부(34A)의 상기 잉크의 액면에 대하여 수직으로 투영한 투영면의 폭이 가장 좁아지도록, 상기 피검지부(34A)가 상기 연결 부재(32A)에 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 피검지부가 잉크의 액면에 노출될 때의 피검지부와 잉크의 액면과의 접촉 면적을 작게 할 수가 있다. 이 때문에 잉크의 표면 장력의 영향이 더욱 작아지므로, 요동 부재를 더 한층 원활하게 회동시킬 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 잉크 카트리지(103)가 추가로 상기 요동 부재의 변위를 규제하는 규제면(156)을 구비하고, 상기 잉크 탱크(131)가 잉크 표면에 대하여 아래쪽으로 기울어진 방향으로 연장된 하방 경사 내면(134b)을 가지며 상기 요동 부재에는 상기 요동 부재의 위치에 따라 상기 규제면(156)에 접촉하는 위치와 상기 규제면(156)으로부터 이격된 위치를 선택적으로 취할 수 있는 접촉부(160a)가 형성되어 있고, 상기 요동 부재 중 상기 하방 경사 내면(134b)과 대향하는 부분에는 상기 접촉부(160a)가 상기 이격된 위치와 상기 접촉하는 위치 사이를 이동하는 사이에 항상 상기 하방 경사 내면(134b)과 대향하고 있는 볼록부(159)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크 카트리지에 따르면, 요동 부재의 하방 경사 내면과 대향하는 부분에 형성된 볼록부에 의해 요동 부재와 하방 경사 내면과의 거리가 유지되기 때문에 요동 부재와 그것에 대향하는 하방 경사 내면이 잉크의 표면 장력에 의해 접착되거나 요동 부재의 매끄러운 변위 동작을 저해하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 잉크 잔량의 변화에 따라 요동 부재가 원활히 움직이므로, 잉크 탱크 내의 잉크 잔량이 소정량에 도달한 것을 작은 오차로 검지할 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 잉크 탱크(131)에는 상호 대향하는 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)을 가지며 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)이 대향함으로써 구획된 오목부(134a)가 형성되어 있고, 상기 요동 부재 중 적어도 일부가 상기 오목부(134a)에서 대향한 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)의 사이에 끼워져 있고, 또한, 상기 요동 부재 중 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)과 대향하는 부분부터는 각 하방 경사 내면(134b)을 향하여 상기 볼록부(159)가 각각 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 잉크 탱크에 형성된 오목부의 하방 경사 내면과 요동 부재 사이의 거리를 짧게 하여 오목부의 폭을 좁게 할 수 있다. 이에 따라, 오목부의 외측에서 요동 부재의 변위를 검지하기 쉬워진다.

또한, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 요동 부재에는 상기 접촉부(160a)가 상기 접촉한 위치에 있을 때에 상기 오목부(134a)에서 대향한 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)에 끼워지는 얇은 판자 형상 부분(160)이 형성되어 있고, 상기 볼록부(159)가 상기 얇은 판자 형상 부분(160)으로부터 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 잉크 탱크에 형성된 오목부의 폭을 더욱 좁게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 2개의 상기 하방 경사 내면(134b) 중 상기 요동 부재와 대향하는 부분으로부터는 상기 요동 부재를 향하여 각각 리브(158)가 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 하방 경사 내면과 요동 부재 사이에 남아 있는 잉크가 리브를 따라 하방으로 낙하하기 때문에 하방 경사 내면과 요동 부재가 잉크의 표면 장력에 의해서 접착하는 것을 더욱 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 리브(158)가 상기 요동 부재의 변위 궤도를 따라 연속되어 설치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이에 따르면, 하방 경사 내면과 요동 부재와의 사이에 남아 있는 잉크를 한층 효율적으로 하방으로 낙하시킬 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 볼록부(159)의 선단 부분이 상기 하방 경사 내면(134b)을 향하여 돌출하는 만곡면으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 요동 부재의 볼록부와 하방 경사 내면이 점 접촉하게 되어 요동 부재의 볼록부와 하방 경사 내면과 접촉 면적이 작아진다. 그러므로, 요동 부재가 잉크의 표면 장력의 영향을 받기 어려워져 요동 부재를 원활하게 변위시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 접촉부(160a)가 상기 잉크 표면을 따라 연장된 기둥형 돌출부이며, 상기 접촉부(160a)가 적어도 상기 규제면(156)에 접촉했을 때에 상기 접촉부(160a)의 연장 방향에서 상기 규제면(156)과 교차하는 벽(157)이 근접하여 세워 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 요동 부재의 접촉부와 규제면이 선으로 접촉하게 되어 접촉부와 규제면과의 접촉 면적이 작아지기 때문에 접촉부와 규제면이 잉크의 표면 장력에 의해서 접착되기 어려워진다. 또한, 규제면 위에 규제면과 교차하는 벽을 세워 설치함으로써, 규제면 위에 저류된 잉크가 규제면과 벽면의 경계에 형성되는 곡부의 모세관력으로 흡수되어 제거되기 때문에 접촉부와 규제면이 잉크의 표면 장력에 의해서 접착되는 것을 더욱 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 규제면(156)이 상기 잉크 표면과 교차하는 경사면이어도 된다. 이에 따라, 규제면 위에 저류된 잉크가 규제면의 경사를 따라 흘러 내리기 때문에 규제면 위에 잉크가 더욱 저류되기 어려워진다.

이에 더하여, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 요동 부재가 상기 잉크 탱크(131)에 저류된 잉크량의 증감에 따라 잉크의 사용에 수반하는 잉크 표면의 변위 방향과 직교하는 축을 중심으로 하여 상기 잉크 탱크(131)안에서 회동하는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 요동 부재가 회동할 때에 요동 부재의 궤도가 안정되기 때문에 하방 경사 내면과 요동 부재가 잉크의 표면 장력에 의해 접착되기 어려워진다.

또한, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 볼록부(159) 및 이것과 대향하고 있는 상기 하방 경사 내면(134b)이 상기 요동 부재의 단부 근방에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 잉크의 표면 장력에 의해 요동 부재가 하방 경사 내면에 접착하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 볼록부(159b) 및 이것과 대향하고 있는 상기 하방 경사 내면(134b)이 상기 요동 부재의 상기 축 근방에 형성되어 있어도 좋다. 요동 부재의 회전축 근방에 볼록부를 형성하면 요동 부재가 회동했을 때의 볼록부의 변위 범위를 좁게 할 수가 있어 요동 부재의 볼록부와 대향하는 하방 경사 내면을 작게 할 수 있다.

이에 더하여, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 잉크 탱크(131)가 잉크의 사용에 수반하는 잉크 표면의 변위 방향과 거의 직교하는 규제면(156) 및 상기 규제면(156)의 일단으로부터 상기 규제면에 대하여 아래쪽으로 기울어진 방향으로 연장된 하방 경사 내면(134b)을 가지며 상기 요동 부재에는 상기 요동 부재의 위치에 따라 상기 규제면(156)에 접촉하는 위치와 상기 규제면(156)부터 이격된 위치를 선택적으로 취할 수 있는 접촉부(160a)가 형성되어 있고, 상기 잉크 탱크(131)의 내벽에는 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)이 대향함으로써 구획된 오목부(134a)가 형성되어 있고, 상기 요동 부재 중 적어도 일부가 상기 오목부(134a)에서 대향한 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)의 사이에 끼워져 있고 상기 요동 부재 중 상기 하방 경사 내면(134b)과 대향하는 부분으로부터는 상기 접촉부(160a)가 상기 이격된 위치와 상기 접촉하는 위치 사이를 이동하는 사이에 항상 각 하방 경사 내면(134b)과 대향하고 있는 볼록부(159)가 상기 하방 경사 내면(134b)을 향하여 각각 돌출되어 있고, 또한, 2개의 상기 하방 경사 내면(134b) 중 상기 요동 부재와 대향하는 부분으로부터는 상기 요동 부재를 향하여 각각 리브(158)가 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 잉크 탱크(131)는 상기 요동 부재의 변위를 규제하는 규제면(156)과 상기 규제면(156)의 일단으로부터 잉크 액면에 대하여 아래쪽으로 연장된 벽면(169)을 갖고 있고, 상기 요동 부재에는 상기 요동 부재의 위치에 따라 상기 규제면(156)에 접촉하는 위치와 상기 규제면으로부터 이격된 위치를 선택적으로 취할 수 있는 접촉부(160a)가 형성되어 있고, 상기 규제면(156) 및 상기 벽면(169)부터는 이들 양방의 면에 걸치는 리브(157)가 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 하면, 잉크 탱크의 규제면에 남아 있는 잉크가 리브를 따라 하방으로 낙하하기 때문에 요동 부재의 접촉부와 잉크 탱크의 규제면이 잉크의 표면 장력에 의해서 접착되기 어려워진다. 그 때문에, 잉크 잔량의 변화에 따라 요동 부재가 회동할 때에 요동 부재의 회동이 원활해져서, 잉크 카트리지 내의 잉크 잔량이 소정량에 도달한 것을 작은 오차로 검지하는 것이 가능해진다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 접촉부(160a)와 대향하는 쪽의 상기 리브(157)의 측면이 상기 규제면(156) 및 상기 벽면(169)에 대하여 직교하는 방향, 또는 상기 접촉부(160a)와 상기 규제면(156)과의 접촉 위치를 내측으로 했을 때에 상기 직교하는 방향보다도 외측 방향으로 기울어져 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 규제면과 리브와의 경계부에서의 모관 작용에 의한 흡인력(이하, 모세관력이라고도 한다)이 작아지므로 이 경계부에 잉크가 저류되기 어려워진다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 리브(157)가 상기 규제면(156)의 상기일단으로부터 타단에 걸쳐서 연속하여 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 규제면에 남아 있는 잉크가 리브를 따라 하방으로 낙하하기 쉬워진다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 리브(157)가 상기 벽면(169)의 상단에서 하단에 걸쳐 연속하여 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 하방 경사 내면에 남아 있는 잉크가 리브를 따라 하방으로 낙하하기 쉬워진다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 리브(157)와 상기 규제면(156)과의 경계 부근에서 상기 리브(157)와 상기 규제면(156)에 걸친 곡선의 곡률이 상기 리브(157)와 상기 벽면(169)의 경계 부근에서 상기 리브(157)와 상기 벽면(169)에 걸친 곡선의 곡률보다도 작은 것이 바람직하다. 이에 따라, 리브와 벽면의 경계부에서의 모세관력이 리브와 규제면의 경계부에서의 모세관력보다 커지기 때문에 규제면과 리브와의 경계부에 남아 있는 잉크가 리브를 따라 하방으로 낙하하기 쉬워진다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 규제면(156)이 상기 잉크 표면과 교차하는 경사면인 것이 바람직하다. 이에 따라, 규제면에 남아 있는 잉크가 더욱 아래쪽으로 낙하하기 쉬워진다.

또한, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 잉크 탱크(131)가 잉크의 사용에 따른 잉크 표면의 변위 방향과 직교하는 면에 대하여 아래쪽으로 기울어진 방향으로 연장된 하방 경사 내면(134b)을 가지며, 상기 하방 경사 내면(134b) 중 상기 요동 부재와 대향하는 부분으로부터는 상기 요동 부재를 향하여 리브(158)가 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성으로 하면, 요동 부재와 대향하는 잉크 탱크의 하방 경사 내면에 남아 있는 잉크가 리브를 따라 하방으로 낙하하기 쉬워지기 때문에, 요동 부재와 요동 부재에 대향하는 하방 경사 내면이 잉크의 표면 장력에 의해서 접착되기 어려워진다. 그 때문에, 잉크 잔량의 변화에 따라 요동 부재가 회동할 때에 요동 부재의 회동이 원활해져 잉크 카트리지 내의 잉크 잔량이 거의 제로가 된 것을 작은 오차로 검지하는 것이 가능해진다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 리브(158)가 상기 요동 부재의 변위 궤도에 따라 연속하여 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 요동 부재와 그것에 대향하는 하방 경사 내면 사이에 저류되어 있는 잉크를 효율적으로 배출할 수 있다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 잉크 탱크(131)의 내벽에는 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)이 대향한 오목부(134a)가 형성되어 있고, 상기 요동 부재 중 적어도 일부가 상기 오목부(134a)에서 대향한 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)의 사이에 끼워져 있고, 또한 상기 리브(158)가 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)의 각각으로부터 상기 요동 부재를 향하여 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 잉크 탱크 내에 형성된 오목부의 하방 경사 내면과 요동 부재 사이의 거리를 짧게 할 수 있다. 그러므로 오목부의 외측에서 요동 부재의 변위를 검지하기 쉬워진다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 리브(158)와 상기 하방 경사 내면(134b)의 상단과의 경계 부근에서 상기 리브(158)와 상기 하방 경사 내면(134b)에 걸친 곡선의 곡률이 상기 리브(158)와 상기 하방 경사 내면(134b)의 하단과의 경계 부근에서 상기 리브(158)와 상기 하방 경사 내면(134b)에 걸친 곡선의 곡률보다도 작은 것이 바람직하다. 이에 따라, 요동 부재에 대향하는 하방 경사 내면과 리브의 하단과의 경계부에서의 모세관력이 요동 부재에 대향하는 하방 경사 내면과 리브의 상단 경계부에서의 모세관력보다 커지기 때문에 요동 부재에 대향하는 하방 경사 내면과 리브와의 경계부에 남아 있는 잉크가 리브를 따라 하방으로 낙하하기 쉬워진다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 요동 부재가 상기 오목부(134a)를 형성하는 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)과 대향하는 얇은 판자 형상 부분(160)을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 잉크 탱크 내에 형성된 오목부의 하방 경사 내면과 요동 부재 사이의 거리를 더욱 짧게 할 수 있으므로 오목부의 외측에서 요동 부재의 변위를 보다 검지하기 쉬워진다.

본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 요동 부재가 상기 잉크 탱크(131)에 저류된 잉크량의 증감에 수반하여, 잉크의 사용에 수반하는 잉크 표면의 변위 방향과 직교하는 축을 중심으로 하여 상기 잉크 탱크(131) 내에서 회동해도 된다. 이에 따르면, 요동 부재가 회동할 때에 요동 부재의 궤도가 안정되기 때문에, 요동 부재와 그것에 대향하는 하방 경사 내면이 잉크의 표면 장력에 의해 접착되기 어려워진다.

또한, 본 발명의 잉크 카트리지에서는 상기 잉크 탱크(131)가 잉크의 사용에 수반하는 잉크 표면의 변위 방향과 거의 직교하는 규제면(156), 및 상기 규제면(156)의 각 단부에서 상기 규제면(156)에 대하여 아래쪽으로 기울어진 방향으로 연장한 벽면 및 하방 경사 내면(169, 134b)을 가지며, 상기 요동 부재에는 상기 요동 부재의 위치에 따라서 상기 규제면(156)에 접촉하는 위치와 이격된 위치를 선택적으로 취할 수 있는 상기 변위 방향과 직교하는 방향에 연장된 기둥형의 접촉부(160a)가 형성되어 있고, 상기 규제면(156) 및 상기 벽면(169)으로부터는 상기 접촉부(160a)가 상기 접촉하는 위치에 있을 때에 상기 접촉부(160a)와 인접함과 동시에 이들 양쪽면에 걸친 제1 리브(157)가 돌출되어 있고, 상기 잉크 탱크(131)의 내벽에는 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)이 대향함으로써 구획된 오목부(134a)가 형성되어 있고, 상기 요동 부재 중 적어도 일부가 상기 오목부(134a)에서 대향한 2개의 상기 하방 경사 내면(134b)의 사이에 끼워져 있고, 또한, 2개의 상기 하방 경사 내면(134b) 중 상기 요동 부재와 대향하는 부분의 각각으로부터는 상기 요동 부재를 향하여 제2 리브(158)가 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 제1 형태에 따른 잉크 카트리지(1)가 장착되는 장착부(70)를 가지며, 이 장착부(70)에 장착된 잉크 카트리지(1)로부터 공급된 잉크를 매체에 기록하는 잉크젯 프린터(60)로서, 상기 장착부(70)에 장착된 상기 잉크 카트리지(1)의 피검지부(34)를 검지하는 검지기(21)가 상기 검지 위치에 위치하는 상기 피검출부(34)를 검지 가능한 위치에 설치한 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터가 제공된다.

본 발명의 잉크젯 프린터에 따르면, 요동 부재가 회동할 때에 밸런스 부재 및 피검지부의 회동 궤도가 고정되어 있기 때문에, 잉크의 표면 장력 등에 의한 외란에 그다지 영향받지 않고 검지기에 의해 잉크의 양을 정확하게 검지할 수 있다.

본 발명의 잉크젯 프린터에서는 상기 검지기(21)의 검지 결과에 의해서 잉크 카트리지(1) 및 잉크젯 프린터(60)의 상태를 판정하는 판정기(62)를 추가로 구비하고, 상기 판정기(62)는 상기 검지기(21)가 상기 피검지부(34)를 검지했을 때는 상기 장착부(70)에 장착된 잉크 카트리지(1)에 충분량의 잉크가 충전되어 있는 상태라고 판정하고, 상기 검지기(21)가 상기 피검출부(34)를 검지하지 않을 때는 상기 장착부(70)에 장착된 잉크 카트리지(1)의 잉크가 감소되어 있는 상태 및 상기 장착부(70)에 잉크 카트리지(1)가 장착되어 있지 않은 상태 중 어느 것이라고 판정하는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 잉크 카트리지 내의 잉크 잔량 상태와 잉크 카트리지의 장착의 유무를 하나의 검지기로 판단할 수 있다. 본 발명의 잉크젯 프린터에서는 상기 검지기(21)가 광 투과형의 센서인 것이 바람직하다. 이에 따르면, 염가인 광 투과형의 센서를 사용할 수 있으므로 잉크젯 프린터의 저비용화를 도모할 수 있다.

본 발명의 제3 태양에 따르면, 잉크 카트리지로서, 잉크가 저류되는 잉크 탱크(11, 201)와; 잉크에 부상하는 플로트(33, 202)와; 플로트를 잉크 탱크 내면에 접촉하지 않도록 그리고 요동 가능하게 지지하는 지지체(33, 202)와; 지지체 또는 플로트에 설치된 피검출부(34A)와 ; 잉크 탱크 내의 잉크량이 소정량 이상일 때 플로트가 잉크 내에 위치하도록 지지체를 규제하는 규제 부재를 갖는 잉크 카트리지가 제공된다. 이 잉크 카트리지에서는, 잉크가 잉크 탱크 내에 소정량 존재하고 있을 때에는 플로트가 규제 부재에 의해 잉크 내에 보유되어 있고, 잉크가 소정량 미만이 되었을 때에 플로트가 잉크면 위에 부상하여 잉크면의 하강에 따라 플로트도 요동한다. 따라서, 지지체 또는 플로트에 설치된 피검출부를 통하여 잉크의 잔량을 검출할 수 있다. 이 잉크 카트리지에서는 지지체는 플로트를 잉크 탱크 내면에 접촉시키지 않고 요동 가능하게 지지하고 있기 때문에, 잉크의 표면 장력에 의해 플로트가 탱크 내면에 구속되는 일이 없다. 또한, 잉크가 소정량 이상일 때는 플로트는 잉크 내에 보유되기 때문에 플로트는 잉크의 표면 장력의 영향을 받지 않는다. 플로트의 요동을 잉크의 잔량에 의해 정확하게 추종시키기 위해서는 본 발명의 제1 형태와 같이 플로트의 부력과 중량을 조절하면된다.

[제1 실시 형태]

이하, 본 발명에 관한 제1 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

도1은 제1 실시 형태에서의 잉크 카트리지를 포함하는 잉크젯 프린터의 부분 개략 도면이다. 또한, 도1 중의 잉크 카트리지(1)는 도2에서 I-I선으로 절단했을 때의 잉크 카트리지(1)의 단면 구조를 나타내고 있다. 또한, 도1 중의 화살표(71)는 잉크의 흐름을 나타내고 화살표(72)는 대기의 흐름을 나타내고 있다. 도2는 잉크 카트리지(1)의 도1에 도시한 II-II선의 단면도이다. 도3은 플로트(33)의 도2에 도시한 III-III선의 단면도이다.

도1에 도시한 바와 같이, 잉크젯 프린터(60)는 기록 용지 P를 향해서 투광성의 잉크를 토출하기 위한 잉크젯 헤드(5)와, 잉크젯 헤드(5)에 토출되는 잉크(도면 중 I)를 저류하기 위한 잉크 카트리지(1)와, 잉크젯 헤드(5)를 가이드(7)을 따라서 한 방향(지면에 대하여 수직 방향)으로 또한 직선적으로 왕복 이동시키는 캐리지(6)와, 기록 용지 P를 잉크젯 헤드(5)의 이동 방향에 대하여 수직 방향이며 또한 잉크젯 헤드(5)의 잉크 토출면에 대하여 평행하게 반송하기 위한 반송 기구(8)와, 잉크젯 헤드(5) 내의 에어나 고점도화된 잉크를 흡인하기 위한 퍼지 장치(9)와, 잉크 카트리지(1) 내의 잉크량 및 잉크 카트리지(1)의 유무를 검지하기 위한 센서(검지기; 21)와, 이들을 제어하기 위한 제어 장치(22)를 구비하고 있다.

잉크젯 헤드(5)는 잉크를 토출하는 노즐(도시하지 않음)이 다수 형성되어 있는 잉크 토출면을 갖고 있고 제어 장치(22)로 제어되어 잉크 공급 튜브(4)로부터 공급된 잉크를 각 노즐로부터 토출한다. 잉크 공급 튜브(4)는 도1에 도시한 바와 같이, 한쪽 단부가 잉크젯 헤드(5)에 접속되어 있고, 다른 쪽 단부가 잉크 공급관(41)에 접속되어 있다. 잉크 공급관(41)은 도1에 도시한 바와 같이 잉크 카트리지(1)에 접속되는 끝이 가는 형상을 갖는 관이며, 밀봉되어 있는 선단부에는 그 외벽의 주위 방향을 따르도록 복수의 잉크 유입구(42)가 형성되어 있고, 잉크 유입구(42)를 거쳐서 외부와 관내 잉크 유로(43)가 연통되어 있다.

잉크 카트리지(1)는 투광성의 합성 수지로 형성된 거의 직사각형의 케이스이며, 도1에 도시한 바와 같이 잉크(도면 중 I)를 저류하기 위한 잉크 탱크(11)와, 잉크 탱크(11)에 저류된 잉크를 잉크 카트리지(1)의 외부로 유출시키는 것으로서, 후술하는 패킹(17)을 관통하도록 설치된 잉크 유출 유로(12)와, 잉크 탱크(11)에 대기를 유입시키기 위한 대기 유입 유로(13)와, 잉크 탱크(11)와 잉크 공급관(41)을 접속하여 잉크 유출 유로(12) 중에 잉크 공급관(41)을 유지하는 조인트(14)와, 셔터 기구(요동 부재 포함)(30)를 구비하고 있다. 또한, 잉크 카트리지(1)는 잉크젯 프린터(60)의 장착부(70)에 착탈 가능하게 장착되어 있다.

잉크 탱크(11)는 도1에 도시한 바와 같이 잉크 카트리지(1)의 내벽에 의해서 구획된 잉크의 저류실이며, 잉크 탱크(11) 내에 저류한 잉크를 잉크 유출 유로(12)에 유출하기 위한 잉크 유출구(15)와, 잉크 유출구(15)로부터 잉크가 유출함에 따라 대기를 유입시키기(도1 중의 화살표(72)) 위한 대기 유입구(16)를 구비하고 있다. 제1 실시 형태에 있어서의 잉크 카트리지(1)에서는 도1에 도시한 바와 같이 잉크 유출구(15)는 잉크 탱크(11)의 저면에 설치되어 있고, 대기 유입구(16)는 잉크 탱크(11)의 상면에 설치되어 있다. 그리고, 잉크 탱크(11)는 잉크 유출구(15)를 거쳐서 잉크 유출 유로(12)와 연통되고, 또한, 대기 유입구(16)를 거쳐서 대기 유입 유로(13)와 연통되어 있다.

또한, 잉크 탱크(11)의 하나의 내측의 측벽에는 도2에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11)의 내측을 향하여 돌출됨과 동시에, 잉크 탱크(11)의 높이 방향으로 잉크 탱크(11)의 저면으로부터 중앙 근방까지 연장하는 볼록부(51)가 형성되어 있다. 또한, 볼록부(51)의 바닥벽(51a)의 중앙 근방에는 도2에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11)의 내측에서 보아 오목상이며 또한 잉크 탱크(11)의 높이 방향으로 연장하는 오목부(52)가 형성되어 있다. 오목부(52)는 잉크 탱크(11)내와 통하고 잉크가 존재할 수 있는 내부 공간(52a)를 갖고 있다.

잉크 유출 유로(12)는 도1에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11)의 하방에 형성되어 있고, 잉크 유출구(15)를 거쳐서 잉크 탱크(11)와 연통되어 있다. 대기 유입 유로(13)는 도1에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11)의 상측에 형성되어 있고, 대기 유입구(16)를 거쳐 잉크 탱크(11)와 연통되어 있음과 동시에 대기 유입구(16)와는 반대측의 유입구를 거쳐 잉크 탱크(11) 외부와 연통되어 있다. 또한, 잉크 카트리지(1)가 미사용 상태일 때에는 대기가 대기 유입 유로(13)를 거쳐 잉크 탱크(11) 내에 유입하지 않도록 대기 유입 유로(13)의 대기 유입구(16)와는 반대측의 유입구가 시일된다.

조인트(14)는 잉크 탱크(11)와 잉크 공급관(41)을 접속하는 것이며, 잉크 카트리지(1)의 내벽에 의해 구획된 공간에 배치되어 있는 패킹(17)과, 패킹(17)의 아래쪽에 형성되어 있는 삽입 구멍(18)을 구비하고 있다. 패킹(17)은 가요성 수지로 이루어지는 탄성 부재로 구성되어 있고, 패킹(17) 내에는 잉크 유출 유로(12)가 형성되어 있다. 잉크 유출 유로(12)는 잉크 공급관(41)이 패킹(17)에 삽입되어 있지 않을 때에는 패킹(17)의 탄성력으로 밀봉되어 있다. 삽입 구멍(18)은 잉크 카트리지(1)의 저면에 형성되어 있는 원 형상을 갖는 구멍이다. 삽입 구멍(18)은 잉크 탱크(11)와 잉크 공급관(41)과의 접속할 때의 잉크 공급관(41)의 삽입구가 된다.

잉크 탱크(11)와 잉크 공급관(41)의 접속 순서는 다음과 같다. 우선, 잉크 공급관(41)을 조인트(14)의 삽입 구멍(18)에 삽입한다. 이어서, 삽입 구멍(18)에 삽입된 잉크 공급관(41)의 선단이 패킹(17)에 도달한 시점에서 잉크 공급관(41)을 다시 패킹(17)으로 누르고, 선단이 가는 바늘 형상을 갖는 잉크 공급관(41)을 패킹(17)에 찌른다. 계속해서, 잉크 공급관(41)을 더욱 패킹(17)으로 누르고, 패킹(17)에 형성된 잉크 유출 유로(12)에 잉크 공급관(41)을 관통시킨다. 마지막으로 잉크 공급관(41)의 선단에 형성된 잉크 유입구(42)가 잉크 탱크(11) 내에 도달할 때까지 잉크 공급관(41)을 다시 눌러 잉크 탱크(11)와 잉크 공급관(41)의 접속을 완료한다. 이에 따라, 잉크 탱크(11) 내에 저류되어 있는 잉크가 잉크 유입구(42)를 거쳐 잉크 공급관(41)의 관내 잉크 유로(43)에 유입된다(도1 중의 화살표(71)).

셔터 기구(30)는 잉크 탱크(11) 내에 저류되는 잉크의 양에 기초하여 구동되는 것이며 잉크 탱크(11)의 바닥부에 배치되어 있다. 셔터 기구(30)는 도1에 도시한 바와 같이 지지대(31)와, 레버(연결 부재)(32)와, 레버(32)의 일단부에 배치되어 있는 플로트(밸런스 부재)(33)와, 레버(32)의 타단부에 배치되어 있는 셔터(피검지부)(34)와 규제 부재(35)를 구비하고 있다. 제1 실시 형태에서는 레버(32), 플로트(33), 및 셔터(34)에 의해 요동 부재가 구성되어 있다.

지지대(31)는 도1 및 2에 도시한 바와 같이 측면이 사다리꼴 형상의 한쌍의 판 부재로 구성되고, 지지대(31)는 잉크 탱크(11)의 바닥부의 중앙 근방에 고정되어 있다. 레버(32)는 한 방향으로 연장한 얇은 판자 형상을 갖는 부재이며 도1에 도시한 바와 같이 그 연장 방향의 중앙 부분에서 지지대(31)를 구성하는 한쌍의 판 부재에 끼워지도록 하여 지지되어 있다. 또, 레버(32)는 도1에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11) 내에 충분히 잉크가 저류되어 있는 경우에 레버(32)의 연장 방향이 잉크 탱크(11)의 볼록부(51)의 바닥벽(51a)에 대하여 수직으로 배치되도록 지지되어 있고, 또한 지지대(31)에 지지되어 있는 점을 피봇점으로 하여 요동 가능하게 지지대(31)에 지지되어 있다. 또한, 레버(32)는 잉크의 액면에 대한 레버(32)의 투영면의 폭이 가장 좁아지도록 지지대(31)에 지지되어 있다.

플로트(33)는 도1에 도시한 바와 같이 레버(32)의 잉크 탱크(11)의 오목부(52)가 형성되어 있는 측벽측과는 반대측의 단부에 형성되어 있다. 플로트(33)는 원통 형상을 갖는 폴리아세탈 수지로 이루어지는 부재이며, 셔터(34)에 비교하여 방대한 체적을 갖는다. 플로트(33)의 내부에는 도3에 도시한 바와 같이 공기가 채워져 있는 밀폐 공간(36)이 형성되어 있고, 이에 따라, 플로트(33) 전체의 비중은 잉크의 비중보다도 작아져 있다. 따라서 도1에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11) 내에 충분한 양의 잉크가 저류되어 있고, 플로트(33) 전체가 잉크 중에 위치하는 경우에는 플로트(33)에 발생하는 부력은 커진다. 그러나, 잉크 탱크(11) 내의 잉크량이 적고 플로트(33) 중 적어도 일부가 잉크 액면으로부터 노출되는 경우에는 플로트(33)에 발생하는 부력은 작아진다(도5 참조).

셔터(34)는 도1에 도시한 바와 같이 레버(32)의 플로트(33)가 배치되어 있는 측과 반대측의 단부에 형성되어 있고, 비투광성이며 거의 직사각형을 갖는 얇은 판자 부재이다. 또한, 셔터(34)는 레버(32)가 요동함으로써 잉크 탱크(11)의 측벽에 형성되어 있는 오목부(52)의 내부 공간(52a)을 이동(회동)하도록 배치되어 있다. 구체적으로는 도1에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11) 내에 잉크량이 충분히 저류되어 있고, 플로트(33) 전체가 잉크 중에 위치하는 경우에는 플로트(33)에 작용하는 부력이 중력보다 크기 때문에 플로트(33)가 잉크 액면을 향하여 상승하고 레버(32)가 도1 중에서 시계 회전 방향(제1 방향)으로 회동함으로써, 셔터(34)가 잉크 탱크(11)의 오목부(52)에서의 바닥부 근방의 검지 위치(센서(21)와 대향하는 위치)에 배치된다. 또, 이 때, 도1에 도시한 바와 같이 셔터(34)가 검지 위치보다 아래쪽에 위치하지 않도록 후술하는 규제 부재(35)에 의해 레버(32)의 제1 방향의 회동이 규제된다. 한편, 잉크 탱크(11) 내의 잉크량이 적어져 플로트(33)의 일부가 잉크의 액면으로부터 노출된 경우에는 플로트(33)에 작용하는 중력이 부력보다 커지기 때문에, 도4에 도시한 바와 같이 플로트(33)가 잉크 탱크(11)의 저면을 향하여 하강하고, 레버(32)가 도1 중에서 시계 회전 반대 방향(제2 방향)으로 회동한다. 이에 따라, 도4에 도시한 바와 같이 셔터(34)가 잉크 탱크(11)의 오목부(52)에 있어서의 상부 근방의 비 검지 위치(센서(21)와 대향하지 않는 위치)에 배치된다.

규제 부재(35)는 도1에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11)의 바닥부에서 상측으로 연장하여 형성된 판형 부재이며, 잉크 탱크(11) 내에 잉크량이 충분히 저류되어 있고, 플로트(33) 전체가 잉크액 중에 위치할 때에 셔터(34)가 검지 위치보다 아래쪽에 위치하지 않도록 레버(32)의 한 방향(제1 방향)의 회동을 규제하기 위한 부재이다. 구체적으로는 도1에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11)내에 잉크량이 충분히 저류되어 있고, 플로트(33) 전체가 잉크액 중에 위치할 때에 규제 부재(35)의 상단부를 레버(32)의 바닥면에 접촉시킴으로써 레버(32)의 제1 방향(도1 중에서는 시계 회전 방향)의 회동을 규제하여 셔터(34)를 검출 위치에 배치한다.

퍼지 장치(9)는 도1에 도시한 바와 같이 잉크젯 헤드(5)의 잉크 토출면에 장착되는 퍼지캡(10)과 잉크를 흡인하기 위한 흡인 펌프(10a)를 구비하고, 기록 용지 P를 끼워 잉크젯 헤드(5)와 대향하는 위치에 배치되어 있다. 퍼지 장치(9)는 잉크젯 헤드(5)의 잉크 토출면에 대하여 접근 또는 이격하는 방향으로 이동 가능하다. 또한, 흡인 펌프(10a)의 구동은 제어 장치(22)에 의해 제어되고 있다.

센서(21)는 상호 대향하는 발광부 및 수광부를 갖는 투과형의 광 센서이며, 도2에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11) 내의 측벽에 형성되어 있는 오목부(52)를 잉크 탱크(11)의 외측에서 발광부와 수광부에 끼우도록 배치되어 있다. 제1 실시 형태에서는 센서(21)의 발광부 및 수광부 사이의 투광이 셔터 기구(30)의 셔터(34)에 의해 차단되어 있는지의 여부를 검지하여 잉크 탱크(11) 내의 잉크 잔량 및 잉크 카트리지(1)의 장착의 유무를 판단한다. 구체적으로는 잉크 카트리지(1)의 케이스 및 잉크가 투광성인데 대하여 셔터 기구(30)의 셔터(34)가 비투광성이기 때문에 셔터(34)가 잉크 탱크(11)의 오목부(52) 내의 바닥부 근방의 검출 위치(센서(21)와 대향하는 위치)에 배치되어 있는 경우(도1과 같은 상태)에는 센서(21)의 발광부로부터 발광된 광은 셔터(34)로 차단되지만 셔터(34)가 비 검지 위치에 있는 경우(도4와 같은 상태)에는 센서(21)의 발광부로부터 발광된 광은 수광부에 수광된다. 즉, 센서(21)에서는 발광부로부터 발광된 광이 수광부에 수광되는지 여부로 센서(21)로부터의 출력이 ON/OFF 된다.

제어 장치(22)는 연산 처리 장치인 CPU(Central Processing Unit)와, CPU가 실행하는 프로그램 및 프로그램에 사용되는 데이터가 기억되어 있는 ROM(Read Only Memory)와, 프로그램 실행시에 데이터를 일시 기억하기 위한 RAM(Random Access Memory)를 구비하고 있고, 이들을 일체로 하여 CPU, ROM 및 RAM을 각 기능부로서 기능시킴으로써 잉크젯 프린터(1)의 제어를 하는 것이다. 그리고, 제어 장치(22)는 또한 기능부로서 구동부(61)와, 판정부(62)를 구비하고 있다. 구동부(61)는 잉크젯 헤드(5), 캐리지(6), 및 반송 기구(8)를 구동하기 위한 모터, 및 퍼지 장치(9)의 흡인 펌프(10a) 등 각 장치의 구동을 제어하기 위한 것이다.

판정부(62)는 센서(21)의 검지 결과에 따라 잉크 카트리지(1)의 유무, 및 잉크 탱크(11) 내의 잉크량의 상태에 대하여 판정하는 것이다. 구체적으로는 셔터(34)가 검지 위치에 위치하여(도1과 같은 상태) 센서(21)가 셔터(34)의 존재를 검지하여 ON을 출력했을 때는 잉크 탱크(11) 내의 잉크량이 충분히 충전되어 있는 상태라고 판정하고, 센서(21)가 아무것도 검지하지 않고 OFF를 출력했을 때는 잉크 탱크(11)내에 저류되어 있는 잉크량이 감소되어 있는 상태, 및 장착부(70)에 잉크 카트리지(1)가 장착되어 있지 않은 상태 중 어느 하나라고 판정한다.

이어서, 셔터 기구(30)의 동작에 대하여, 도1 및 도4를 참조하면서 설명한다. 도4는 잉크 탱크(11)의 잉크량이 적은 경우에 있어서의 잉크 카트리지(1)의 단면도이다. 또한, 도1은 잉크 탱크(11)의 잉크량이 많은 경우에 있어서의 잉크 카트리지(1)의 단면도가 도시되어 있다. 도1에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11)의 잉크량이 많은 경우에는 셔터 기구(30) 전체는 잉크 탱크(11) 내에 저류되어 있는 잉크의 액 중에 배치된다. 이 때, 플로트(33)에 발생하는 중력 및 부력과 셔터(34)에 발생하는 중력 및 부력의 합성력에 의해 레버(32) 전체에는 제1 방향(도1 및 5 중에서는 시계 회전 방향)으로 회동력을 받는다. 그러나, 도1에 도시한 바와 같이 레버(32)의 저면부가 셔터 기구(30)의 규제 부재(35)의 상단부에 접촉함으로써 레버(32)의 제1 방향으로의 회동이 규제된다. 구체적으로는 도1에 도시한 바와 같이 셔터(34)가 센서(21)의 검지 위치보다 아래쪽으로 회동하지 않도록 규제된다. 이와 같이 하여, 잉크 탱크(11)의 잉크량이 많은 경우에는 도1에 도시한 바와 같이 셔터(34)가 검지 위치에 배치된다. 이 상태에서 셔터(34)가 검지 위치에 배치되면 센서(21)는 ON을 출력한다.

한편, 도4에 도시한 바와 같이, 잉크를 소비함으로써 잉크 탱크(11)의 잉크량이 감소되면 플로트(33)와 셔터(34)가 잉크의 액면에 서서히 나타난다. 그러면 플로트(33)와 셔터(34)에 발생하는 부력이 서서히 작아져 플로트(33)와 셔터(34)에 발생하는 중력의 영향이 커진다. 이 때, 플로트(33)는 셔터(34)에 비하여 무겁기 때문에 레버(32) 전체에 작용하는 중력으로서는 플로트(33)에 작용하는 중력의 영향이 커진다. 그리고, 잉크의 양이 소정량으로까지 감소하면 플로트(33)에 발생하는 시계 회전 방향의 부력과 시계 회전 반대 방향의 중력이 균형이 잡히는 상태가 된다. 또한, 잉크가 소비되면 플로트(33)에 작용하는 부력이 더욱 작아져 상술한 레버(32) 전체에 작용하는 합성력은 제2 방향(도4 및 5 중에서는 시계 회전 반대 방향)을 향하는 회동력이 되고, 레버(32)는 제2 방향으로 회동한다. 이에 따라, 레버(32)가 규제 부재(35)의 단부에서 떨어져 잉크 액면 방향으로 이동하고, 도4에 도시한 바와 같이 셔터(34)가 비 검지 위치로 이동한다. 또한, 잉크 탱크(11) 내의 잉크 잔량이 0에 가까워지면 플로트(33)와 셔터(34)에서 발생하는 부력은 0이 되어 제2 방향으로의 회동력은 더욱 커진다. 이와 같이 셔터(34)가 비 검지 위치에 배치되면 센서(21)는 OFF를 출력한다.

이어서, 레버(32)의 회동 원리의 상세에 대하여 도5 및 도6을 참조하면서 설명한다. 도5는 셔터 기구(30)의 개략도이다. 도6은 플로트(33)의 체적에 대한 플로트(33) 내부 공기의 체적 비율과 플로트(33)에 작용하는 부력과 중력의 관계를 나타낸 도면이다. 레버(32)의 회동 방향은 실제로는 도5에 도시한 바와 같이 지지대(31)에서 지지되어 있는 점을 경계로 하여 우측(셔터(34)측) 부분, 및 좌측(플로트(33)측) 부분의 각각에 작용하는 부력과 중력의 합성력에 의해 결정된다. 그러나, 여기서는 설명을 간략화하기 위해서, 셔터 기구(30)에 작용하는 모든 힘이, 플로트(33)에 대하여 작용하는 것으로 하여 설명을 진행한다. 즉, 여기서는 플로트(33) 이외의 구성 부분(셔터(34)나 레버(32))에 작용하는 부력이나 중력은 무시한다. 그 대신 셔터 기구(30) 전체가 받는 부력과 중력이 플로트(33)에 작용한다고 생각한다. 또한, 플로트(33)는 그와 같은 가정이 성립하는 실효적인 총 체적 A와 밀폐 공간(36)의 실효적인 체적 B를 갖는 것으로 한다. 이 때, 레버(32)를 제1 및 제2 방향으로 회동시키는 회동력은 플로트(33)에 작용하는 부력 및 중력에 의해 결정된다.

또, 플로트(33)에 작용하는 부력이 중력보다 매우 큰 경우에는 플로트(33)에는 제1 방향의 회동력이 크게 작용하기 때문에 잉크의 소비에 의해 잉크 액면이 저하되었을 때에 플로트(33)는 잉크의 표면 장력 등의 영향을 받기 쉽다. 이러한 경우, 플로트(33)는 잉크 액면의 저하에 추종하지 않게 되고, 셔터(34)가 검지 위치에서 비 검지 위치로 이동하지 않을 우려가 있다. 반대로 플로트(33)의 중력이 부력보다 매우 큰 경우에는 플로트(33)에는 제2 방향의 회동력이 크게 작용하기 때문에 잉크가 소비되어 적어진 경우, 잉크 탱크(11) 내에 잉크를 어느 정도 남긴 상태에서 플로트(33)가 잉크 탱크(11)의 바닥에 도달해 버려 셔터(34)가 비 검지 위치로 이동할 우려가 있다.

따라서, 잉크 탱크(11) 내의 잉크 잔량의 검지 정밀도를 향상시키기 위해서는 플로트(33)에 작용하는 제1 및 제2 방향의 회동력의 한쪽이 극단적으로 작아지지 않도록 해야 하여, 제1 및 제2 방향의 회동력이 거의 동일해지도록 플로트(33) 전체의 실효적 체적 A와 플로트(33)의 밀폐 공간(36)에 충전되는 공기의 실효적 체적 B의 비율을 설정하는 것이 가장 바람직하다. 여기에서 플로트(33)에 작용하는 제1 방향의 회동력 F1 및 제2 방향의 회동력 F2는,

[수학식 1]

F1=AY-(A-B) X

[수학식 2]

F2=(A-B)X

A: 플로트(33)의 총 체적

B: 플로트(33)의 밀폐 공간(36)에 충전되는 공기의 체적

X: 플로트(33)의 비중

Y: 잉크의 비중

이 된다. 이 중, AY는 플로트(33)에 작용하는 합성 부력에 상당하고, (A-B)X(=F2)는 플로트(33)에 작용하는 합성 중력에 상당한다. 즉, 제1 방향의 회동력 F1은 플로트(33)에 작용하는 합성 부력과 합성 중력의 차이로서 표시되어 있다. 이러한 회동력 F1 및 F2의 관계가 도6에 도시되어 있다. 도6의 횡축은 체적 비율 B/A이며, 도6의 파선은 플로트(33)에 작용하는 제1 방향의 회동력 F1의 체적 비율 B/A 에 대한 변화를 나타내고, 도6의 실선은 제2 방향의 회동력 F2의 체적 비율 B/A에 대한 변화를 나타내고 있다. 도6에 도시한 바와 같이 플로트(33)의 총 체적에 대한 밀폐 공간(36)의 체적 비율 B/A가 커질 수록 제1 방향의 회동력 F1은 커진다. 반대로 체적 비율 B/A가 작아질수록 제2 방향의 회동력 F2는 커진다. 여기에서 제1 및 제2 방향의 회동력의 크기가 동일한, 즉, F1=F2라고 하면 수학식 1 및 수학식 2로부터,

[수학식 3]

AY-(A-B)X=(A-B)X

가 된다. 따라서, F1= F2가 되는 경우, 플로트(33)의 총 체적에 대한 밀폐 공간(36)의 체적 비율 B/A=K는,

[수학식 4]

K=(2X-Y)/2X

가 된다. 플로트(33)의 재질인 폴리아세탈 수지의 비중은 1.41이며, 잉크의 비중은 1.07이기 때문에 체적 비율 K는 수학식 4로부터 O.62가 된다. 또한, 실용적으로는,

[수학식 5]

(2X-Y)/2X-0.1<K<(2X-Y)/2X+O.1

의 범위에서 체적 비율 K가 결정되어 있는 것이 바람직하다. 특히, 플로트(33)의 재질인 폴리아세탈 수지와 같이 비중이 1.41이거나 또는 그것과 가까운 값인 경우에는 체적 비율 K가 O.5 이상이며 0.7 이하의 범위인 것이 바람직하다.

또, 상기 레버(32)의 회동 원리의 설명에서는 플로트(33) 이외의 구성 부분(셔터(34)나 레버(32))에 작용하는 부력 및 중력을 무시하고, 적합한 플로트(33)의 체적 비율 K(=B/A)을 구했지만, 셔터(34)나 레버(32)에 작용하는 부력 및 중력이 플로트(33)에 작용하는 부력 및 중력에 대하여 유의한 크기인 경우에는 셔터(34)나 레버(32)에 작용하는 부력 및 중력을 고려하여 적합한 체적 비율 K(=B/A)을 구할 필요가 있다.

이상 설명한 제1 실시 태양에 따르면, 잉크 탱크(11) 내의 잉크량에 따라 레버(32)가 회동할 때, 레버(32)에 의해 플로트(33) 및 셔터(34)의 변위 궤도가 고정되기 때문에, 잉크의 표면 장력 등에 의한 외란에 그다지 영향을 받지 않고 잉크 탱크(11) 내의 잉크의 양을 나타낼 수가 있다.

또한, 제1 실시 태양에 따르면 잉크 탱크(11) 내에 잉크가 충분히 저류되어 있는 경우에, 레버(32)에 제1 방향의 회동력이 작용하여도 규제 부재(35)에 의해 셔터(34)를 검지 위치에서 확실히 정지시킬 수 있다.

또한, 제1 실시 태양에 따르면, 잉크량이 감소하여 레버(32)가 제2 방향으로 회동했을 때에 셔터(34)가 비 검지 위치로 이동하고, 센서(21)로 셔터(34)가 검지 위치에 존재하지 않는 것을 검지하기 때문에, 잉크 탱크(11) 내의 잉크의 양이 소정량보다 감소한 경우와 잉크 카트리지(1)가 장착부(70)에 장착되어 있지 않은 경우를 동일한 상태로서 검지할 수 있다. 즉, 센서(21)에 의해 잉크 탱크(11)의 잉크의 양이 소정량보다 감소한 경우와 잉크 카트리지(1)가 장착부(70)에 장착되어 있지 않은 경우를 검지할 수 있다. 그러므로 제1 실시 형태에 있어서의 잉크젯 프린터에서는 하나의 센서(21)로 잉크 탱크(11) 내의 잉크 잔량을 판정할 수 있을 뿐 아니라 잉크 잔량이 많은 잉크 카트리지(1)를 새롭게 장착할 필요가 있는지 여부를 식별할 수도 있기 때문에 비용 절감이 된다.

또한, 제1 실시 태양에 따르면, 플로트(33)는 밀폐 공간(36)을 구비하고 있기 때문에 효율적으로 플로트(33) 전체의 비중을 낮출 수 있다. 또, 상기 제1 실시 형태에서는 플로트(33)로서 잉크보다 비중의 큰 재료를 이용했지만, 충분한 제1 방향의 회동력을 얻기 위해서 잉크보다도 비중이 작은 재료로 플로트(33)를 형성해도 된다.

또한, 제1 실시 태양에 따르면, 예를 들면 플로트(33)의 총 체적에 대한 밀폐 공간(36)의 체적 비율 K을 O.62로 했을 경우에는 레버(32)에 작용하는 제1 방향의 회동력과 제2 방향의 회동력이 동일한 크기가 되기 때문에 잉크의 표면 장력뿐만 아니라 잉크의 점도 상승 등에 의한 외란에도 그다지 영향받지 않고 레버(32)를 보다 원활하게 회동시킬 수 있어 잉크 탱크(11) 내의 잉크의 양을 더욱 정확하게 나타낼 수 있다.

이에 더하여, 제1 실시 태양에 따르면 셔터(34)가 비투광성을 갖고 있음과 동시에 잉크 탱크(11) 내에 형성된 폭이 좁은 오목부(52)의 내부 공간에 배치되기 때문에, 검지기로서 염가인 투과형 광 센서를 이용할 수 있다. 또한, 플로트(33)와 셔터(34)가 설치되어 있는 레버(32)는 잉크 액면에 대한 투영면의 폭이 작은 얇은 판자 형상의 부재로서 구성되어 있기 때문에, 레버(32)가 잉크로부터 받는 표면 장력은 작아진다. 그 때문에, 잉크의 감소에 정확하게 추종하여 셔터(34)를 변위시킬 수 있다.

[제2 실시 형태]

이어서, 본 발명에 따른 제2 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서는 셔터 기구만이 제1 실시 형태와 다르다. 그래서, 제2 실시 형태에 관한 도면에서 제1 실시 형태와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도7은 제2 실시 형태에 관한 잉크 카트리지의 단면도이다. 도7a는 잉크 탱크(11) 내에 잉크가 채워진 상태를 나타내고 있고, 도7b는 잉크 탱크(11) 내의 잉크가 소비된 상태를 나타내고 있다. 도8은 도7b에 도시한 VIII-VIII선의 단면도이다. 잉크 카트리지(1A)에서의 셔터 기구(30A)는 잉크 탱크(11)내에 저류되는 잉크의 양에 기초하여 구동되는 것이며, 도7a에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11)의 바닥부에 배치되어 있다. 셔터 기구(30A)는 지지대(31A)와, 레퍼(연결 부재)(32A)와, 레버(32A)의 일단부에 배치되어 있는 플로트(밸런스 부재)(33A)와, 레버(32A)의 타단부에 배치되어 있는 셔터(피검지부)(34A)와, 규제 부재(35A)를 구비하고 있다. 그리고, 레버(32A), 플로트(33A), 및 셔터(34A)로 요동 부재(80)가 구성되어 있다.

지지대(31A)는 도7에 도시한 바와 같이, 잉크 탱크(11)의 바닥부의 중앙 근방에 고정되어 있는 측면이 사다리꼴 형상의 부재이다. 레버(32A)는 한 방향으로 연장된 얇은 판자 형상을 갖는 부재이며, 연장 방향이 잉크 탱크(11)의 볼록부(51)의 바닥벽(51a)(도2 참조)에 대하여 소정의 경사각이 되도록 지지대(31)에 지지되어 있고, 또한 지지대(31)에 지지되어 있는 점을 피봇점으로 하여 요동 가능해지도록 지지대(31A)에 지지되어 있다. 또한, 레버(32A)는 잉크의 액면에 대하여 수직으로 투영한 투영면의 폭이 가장 좁아지도록, 또한 레버(32A)의 잉크 액면과 대향할 수 있는 면(도7a 중의 레버(32A)의 상면)이 잉크 액면에 대하여 소정의 경사각을 갖도록 지지대(31A)에 지지되어 있다. 또한, 레버(32A)는 도7a에 도시한 바와 같이, 지지대(31A)에 지지되어 있을 때에 잉크 탱크(11)의 상측을 향하여 오목해지도록 연장 방향의 중앙 근방에서 약간 굴곡되어 있다. 또, 레버(32A)의 잉크의 액면과 대향할 수 있는 면에는 도8에 도시한 바와 같이 만곡부(볼록부)(32aA)가 형성되어 있다.

플로트(33A)는 도9에 도시한 바와 같이, 원통 형상을 갖는 부재이며, 후술하는 셔터(34A)와 비교하여 방대한 체적을 갖는다. 또한, 후술하는 바와 같이 플로트(33A)의 내부에는 도10에 도시한 바와 같이 공기를 채우는 밀폐 공간(36A)이 형성되어 있다.

셔터(34A)는 도7에 도시한 바와 같이 레버(32A)의 플로트(33A)가 배치되어 있는 측과 반대측의 단부에 형성되어 있고, 비투광성이며 거의 직사각형을 갖는 얇은 판자 부재이다. 또한, 셔터(34A)는 레버(32A)가 요동함으로써 잉크 탱크(11)의 측벽에 형성되어 있는 오목부(52)의 내부 공간(52a)를 이동(회동)하도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 도7(a)에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11) 내에 잉크량이 충분히 저류되어 있고, 플로트(33A) 전체가 잉크 중에 위치할 때에는 플로트(33A)에 작용하는 부력이 중력보다 크기 때문에 플로트(33A)가 잉크 액면을 향하여 상승함으로써 레버(32A)가 도7 중에서 시계 회전 방향(제1 방향)으로 회동하고, 셔터(34A)가 잉크 탱크(11)의 오목부(52)의 검지 위치(센서(21)에 대향하는 위치)에 배치된다. 이 때, 셔터(34A)는 잉크의 액면에 대하여 수직으로 투영한 투영면의 폭이 가장 좁아지도록 배치되어 있다. 또, 이 때, 도7a에 도시한 바와 같이 셔터(34A)가 검지 위치보다 하방에 위치하지 않도록 후술하는 셔터(34A)의 상부에 형성된 막대 형상의 접촉 부재(34aA)가 규제 부재(35A)에 접촉함으로써 레버(32A)의 제1 방향의 회동이 규제된다. 한편,도7b에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11) 내의 잉크량이 적어져 플로트(33A)의 일부가 잉크의 액면으로부터 노출된 경우에는 플로트(33A)에 작용하는 중력이 부력보다 커지기 때문에, 도7b에 도시한 바와 같이 플로트(33A)가 잉크 탱크(11)의 저면을 향하여 하강하고, 레버(32A)가 도7b 중에서 시계 반대 회전 방향(제2 방향)으로 회동한다. 이에 따라, 도7b에 도시한 바와 같이 셔터(34A)가 잉크 탱크(11)의 오목부(52)에서의 상부 근방의 비 검지 위치(센서(21)와 대향하지 않는 위치)에 배치된다.

또한, 셔터(34A)의 상단에는 도7a에 도시한 바와 같이 검지 위치에 배치된 상태에서 상측으로 연장한 연장부가 설치되어 있고, 이 연장부의 상단 근방에는 연장부의 양측면에 대하여 수직 방향(지면에 대하여 수직 방향)으로 심어 설치되어 있는 막대 형상의 접촉 부재(34aA)가 형성되어 있다.

규제 부재(35A)는 도7a에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11)의 볼록부(51)및 오목부(52)의 상단부에 형성되어 있다. 규제 부재(35A)는 잉크 탱크(11) 내에 잉크량이 충분히 저류되어 있고, 플로트(33A) 전체가 잉크액 중에 위치할 때에 셔터(34A)의 접촉 부재(34aA)와 접촉함으로써 셔터(34A)가 검지 위치보다 아래쪽에 위치하지 않도록 레버(32A)의 한 방향(제1 방향)의 회동을 규제하기 위한 부재이다.

이와 같이, 제2 실시 형태에서는 도7a에 도시한 바와 같이 잉크 탱크(11)에 있어서의 잉크량이 많고 플로트(33A) 전체가 잉크액 중에 위치하고 있을 때에는 접촉 부재(34aA)와 규제 부재(35A)가 접촉하고, 셔터(34A)가 오목부(52)의 검지 위치에 배치되고, 셔터(34A)가 플로트(33A)보다 높은 위치에 배치된다. 또한, 제2 실시 형태에서는 레버(32A)의 연장 방향의 중앙 근방이 잉크 탱크(11)의 상측을 향하여 오목해지도록 약간 굴곡되어 있기 때문에 레버(32A)가 굴곡되어 있지 않은 경우와 비교하여 셔터(34A)가 위쪽에 배치된다.

요동 부재(80)의 구조에 대하여 도9 및 도10을 참조하면서 설명한다. 도9는 요동 부재(80)의 전개도이다. 도10은 도9에 도시한 X-X선의 단면도이다. 또한 도10(a)는 플로트(33A)의 전개 상태의 단면도이고, 도10(b)는 플로트(33A)의 조립 상태의 단면도이다. 요동 부재(80)은 폴리프로필렌 수지제이고, 도9에 도시한 바와 같이 플로트(33A)가 전개된 상태에서 일체 성형된다. 플로트(33A)는 그림 10a에 도시한 바와 같이 케이스(33aA)와 캡(33bA)과 접속체(33cA)를 구비하고 있다. 케이스(33aA)는 도10a에 도시한 바와 같이 한 방향으로 연장된 원통 형상을 갖는 부재이고, 한쪽 단부에 개구부를 갖는 내부 공간을 구비하고 있다. 캡(33bA)은 케이스(33aA)의 내부 공간을 밀봉하는 부재이다. 접속체(33cA)는 케이스(33aA)와 캡(33bA)를 연결하는 판상 부재이며, 한쪽 단부가 케이스(33aA)의 연장 반향의 중앙 부근에 결합되고, 다른쪽 단부가 캡(33bA)의 단부와 결합되어 있다.

전개되어 있는 요동 부재(80)를 조립할 때에는 도10a에 도시한 바와 같이 접속체(33cA)를 만곡시키고, 캡(33bA)의 접속체(33cA)가 접속되어 있는 단면과는 반대측의 단부를 케이스(33aA)의 개구에 배치한다(도10a 중의 화살표). 그리고 도10b에 도시한 바와 같이 캡(33bA)을 케이스(33aA)의 개구에 계합시킴으로써 케이스(33aA)의 내부 공간을 밀봉한다. 이에 따라, 밀폐 공간(36A)이 형성된다. 또한 요동 부재(80)의 형성 재료인 폴리프로필렌의 비중이 0.9이므로 본 실시 형태에서는 플로트(33A)의 체적에 대한 밀폐 공간(36A)의 체적 비율 K는 0.3 이상이며 0.5 이하의 범위인 것이 바람직하다(수학식 5 참조).

이상 설명한 제2 실시 태양에 따르면, 도7a에 도시한 바와 같이 플로트(33A)의 배치 위치가 셔터(33A)의 하단부보다 낮게 되어 있기 때문에 잉크 탱크(11) 내의 잉크량이 감소했을 때에 셔터(33A)가 플로트(33A)보다 먼저 잉크의 액면에 노출된다. 그러므로 셔터(33A) 근방에 부착된 잉크가 흘러 내릴 때에 플로트(33A)가 잉크의 액면으로부터 노출되고, 레버(34A)가 회동하게 된다. 이에 따라, 셔터(33A)가 회동할 때의 잉크의 표면 장력의 영향을 저감할 수가 있어 정확한 잉크의 양을 나타낼 수가 있다.

또, 제2 실시 태양에 따르면, 레버(32)의 잉크의 액면에 대하여 수직으로 투영된 투영면의 폭이 가장 좁아지도록 레버(32A)를 배려하고 있기 때문에, 레버(32A)와 잉크의 액면과의 접촉 면적을 작게할 수가 있다. 이에 따라, 레버(32A)가 회동할 때의 레버(32A)에 대한 잉크의 표면 장력의 영향을 저감할 수가 있어 더욱 정확한 잉크의 양을 나타낼 수 있다.

또한, 제2 실시 태양에 따르면, 도7a에 도시한 바와 같이 레버(32A)의 잉크 액면과 대향할 수 있는 측벽이 잉크의 액면에 대하여 경사가 되도록 배치하고 있기 때문에 레버(32A)와 잉크 액면과의 접촉 면적을 보다 작게할 수가 있다. 또 레버(32)가 잉크 소비에 따라 저하되는 잉크 액면에 대하여 경사로 배치되어 있으므로 레버(32)의 잉크에 대한 액 중지도 용이해져 셔터 기구(30)의 움직임이 보다 매끄러워진다. 이에 따라, 레버(32A)에 대한 잉크의 표면 장력의 영향을 보다 저감할 수가 있다.

또 제2 실시 태양에 따르면, 도8에 도시한 바와 같이 레버(32A)의 잉크의 액면과 대향할 수 있는 측벽에 만곡부(32aA)가 형성되어 있기 때문에 레버(32A)와 잉크 액면의 접촉 면적을 더 한층 작게할 수가 있다. 이에 따라, 레버(32A)에 대한 잉크 표면 장력의 영향을 더 한층 저감할 수가 있다.

이에 더하여, 제2 실시 태양에 따르면, 플로트(33A)가 비중 0.9인 폴리프로필렌으로 형성되어 있어 잉크의 비중보다 가벼우므로 플로트(33A)에 생기는 부력을 용이하게 크게할 수 있다. 이것은 플로트(33A)의 소형화에 기여한다. 또 밀폐 공간(33A) 내에 잉크가 들어가도 플로트(33A)의 비중이 잉크의 비중보다 가벼우므로 플로트(33A)에 부력을 발생시킬 수가 있다.

또한, 제2 실시 태양에 따르면, 일체 성형된 요동 부재(80)의 캡(33bA) 및 케이스(33aA)를 결합시켜 플로트(33A) 내에 밀폐 공간(36A)를 형성하기 때문에 플로트(33A)를 간단하고 염가로 제조할 수 있다.

또한, 제2 실시 태양에 따르면, 셔터(34A)의 잉크의 액면에 대하여 수직으로 투영한 투영면의 폭이 가장 좁아지도록 셔터(34A)가 배치되어 있기 때문에 셔터(34A)와 잉크 액면과의 접촉 면적을 작게 할 수 있다. 이에 따라, 셔터(34A)가 회동할 때의 셔터(34A)에 대한 잉크의 표면 장력의 영향을 저감할 수 있다.

[제3 실시 형태]

본 발명의 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 제3 실시 형태는 4색의 잉크를 토출 가능한 잉크젯 프린터에 본 발명을 적용한 것이다.

도11에 도시한 바와 같이, 잉크젯 프린터(101)는 기록 용지 P에 대하여 시안(C), 옐로우(Y), 마젠타(M) 및 블랙(K)의 4색의 잉크를 토출하는 노즐(102a)을 구비한 잉크젯 헤드(102)와, 4색의 잉크를 각각 저류하는 4개의 잉크 카트리지(103; 103a, 103b, 103c, 103d)가 장착되는 카트리지 장착부로서의 4개의 홀더(104; 104a, 104b, 104c, 104d)와, 잉크젯 헤드(102)를 가이드(109)를 따라 한 방향(지면에 대하여 수직 방향)으로 직선적으로 왕복 이동시키는 캐리지(105)와, 기록 용지 P를 잉크젯 헤드(102)의 이동 방향에 대하여 수직으로 또한 잉크젯 헤드(102)의 잉크 토출면에 평행한 방향으로 반송하는 반송 기구(106)와, 잉크젯 헤드(102) 내의 에어나 고점도화된 잉크를 흡인하는 퍼지 장치(107)와, 잉크젯 프린터(101) 전체의 제어를 담당하는 제어 장치(108) 등을 구비하고 있다.

이 잉크젯 프린터(101)에서는 잉크젯 헤드(102)가 캐리지(105)에 의해 도11의 지면 수직 방향으로 왕복 구동되면서 기록 용지 P가 반송 기구(106)에 의해 도11의 좌우 방향으로 반송된다. 이것에 연동하여, 잉크 카트리지(103)가 장착된 홀더(104)로부터 공급 튜브(110)를 거쳐 잉크젯 헤드(102)의 노즐(102a)에 잉크가 공급됨과 동시에 기록 용지 P를 향하여 노즐(102a)에서 잉크가 토출되어 기록 용지 P가 인쇄된다.

또한, 퍼지 장치(107)는 도11에 도시한 바와 같이 잉크젯 헤드(102)에 잉크 토출면을 피복하도록 장착 가능한 퍼지 캡(111)과, 노즐(102a)로부터 잉크를 흡인하는 흡인 펌프(170)를 구비하고, 기록 용지 P를 끼워 잉크젯 헤드(102)와 대향하는 위치에 배치되어 있고, 잉크젯 헤드(102)의 잉크 토출면에 대하여 접근 또는 이격하는 방향으로 이동 가능하다. 그리고, 잉크젯 헤드(102)가 기록 용지 P에 인쇄 가능한 인쇄 범위 밖에 있을 때 흡인 펌프(170)에 의해 잉크젯 헤드(102) 내에 혼입된 에어나, 또는 수분이 증발하여 고점도화된 잉크를 노즐(102a)에서 흡인하는 것이 가능해져 있다.

4개의 홀더(104a 내지 104d)는 도11에 도시한 바와 같이 잉크젯 프린터(101) 내에 일렬로 배열하여 잉크젯 프린터(101) 내에 설치되고 있고, 이들 4개의 홀더(104a 내지 104d)에는 시안, 옐로우, 마젠타 및 블랙의 잉크를 저류하는 4개의 잉크 카트리지(103a 내지 103d)가 각각 장착된다. 여기에서, 4색의 잉크 중 블랙 잉크는 다른 3색의 컬러 잉크에 비하여 사용 빈도가 높아지는 경우가 많고, 그 경우에는 블랙의 잉크 카트리지의 용량이 컬러 잉크의 잉크 카트리지(103a 내지 103c)보다도 큰 것이 바람직하다.

홀더(104)의 바닥부에서, 후술한 잉크 카트리지(103)의 잉크 공급 밸브(121)과 대기 도입 밸브(122)에 각각 대응하는 위치에는 잉크 공급관(연통관)(112)과 대기 도입관(113)이 각각 세워 설치되어 있다. 또한, 홀더(104)에는 잉크 카트리지(103) 내의 잉크 잔량을 검출하기 위한 광학식의 센서(114)(투과 형광 센서)가 설치되어 있다. 이 센서(114)는 동일한 높이 위치에 배치되며 또한 잉크 카트리지(103)를 양측에서 끼우도록 상호 대향한 발광부(114a) 및 수광부(114b)를 가지며, 발광부(114a)로부터의 광이 후술한 잉크 카트리지(103) 내에 설치된 셔터 기구(123)에 의해 차단되었는지의 여부를 검출하고 그 검출 결과를 제어 장치(108)로 출력한다.

이어서, 잉크 카트리지(103)에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 여기서는 3 종류의 컬러 잉크를 각각 저류하는 잉크 카트리지(103a 내지 103c)와, 블랙 잉크를 저류하는 잉크 카트리지(103d)는 동일한 구조를 갖기 때문에 그 중의 하나에 대하여 설명한다.

잉크 카트리지(103)는 도12 내지 도14에 도시한 바와 같이 잉크를 저류하는 카트리지 본체(120)와, 카트리지 본체(120) 내의 잉크를 잉크젯 헤드(102)에 공급하는 잉크 공급 유로를 개폐 가능한 잉크 공급 밸브(121)와, 외부로부터 카트리지 본체(120) 내에 대기를 도입하는 대기 도입로를 개폐 가능한 대기 도입 밸브(122)와, 잉크 카트리지(103) 내의 잉크 잔량을 검출하는 센서(114)의 발광부(114a)로부터의 광을 차단하는 셔터 기구(123)와, 카트리지 본체(120)의 하단부를 피복하는 캡(124)을 구비하고 있다.

카트리지 본체(120)는 광 투과성을 갖는 합성 수지로 형성되어 있다. 카트리지 본체(20) 내에는 도14에 도시한 바와 같이, 수평으로 연장되는 칸막이 벽(130)이 일체 형성되어 있고, 이 칸막이 벽(130)에 의해 카트리지 본체(120)의 내부 공간이 상측의 잉크실(잉크 탱크)(131)과 하측의 2개의 밸브 수용실(132) 및 밸브 수용실(133)로 구획되어 있다. 잉크실(131) 내에는 각 색의 잉크가 충전되고, 2개의 밸브 수용실(132 및 133)에는 잉크 공급 밸브(121) 및 대기 도입 밸브(122)가 각각 수용되어 있다. 이 때, 밸브 수용실(132) 내에는 잉크실(131) 내에 충전된 잉크를 외부로 유도하기 위한 잉크 공급 통로가 구성된다. 후술하는 바와 같이 이 잉크 공급 통로에서는 잉크실(131)측에서 아래쪽을 향하는 잉크의 흐름이 형성된다(도19(b) 참조). 또한, 카트리지 본체(120)의 측벽부의 높이 방향의 거의 중앙의 위치에는 도12(b) 및 도12(c)에 도시한 바와 같이 약간 외측으로 돌출됨과 동시에 아래 방향을 따라 연장되어 있는 돌출부(134)가 형성되어 있다. 잉크 카트리지(103)가 홀더(104)에 장착된 상태에서는 홀더(104)에 설치된 센서(114)의 발광부(114a) 및 수광부(114b)는 카트리지 본체(120)의 측벽부에 형성된 돌출부(134)와 동일한 높이에 위치한다.

또한, 도15 내지 도17에 도시한 바와 같이, 잉크실(131) 내에서의 돌출부(134)의 내측에는 오목부(134a)가 형성되어 있다. 오목부(134a)는 도15 내지 도17에 도시한 바와 같이 잉크 표면에 대하여 수직 방향(아래쪽으로 기운 방향)으로 연장되어 있음과 동시에 상호 대향하고 있는 2개의 내벽면(하방 경사 내면)(134b)을 갖고 있다. 이 오목부(134a) 내에는 도15 내지 도17에 도시한 바와 같이 후술한 셔터 기구(123)의 차광판(피검지부)(160)이 오목부(134a)의 2개의 내벽면(134b)에 끼워지도록 배치된다. 또한, 각 내벽면(134b)에는 도15 내지 도17에 도시한 바와 같이 오목부(134a) 내에 배치된 차광판(160)을 향하여 돌출되어 있음과 동시에 수직 방향으로 연장하고 있는 리브(158)가 각각 형성되어 있다. 또한 잉크실(131) 내에는 도15 내지 도17에 도시한 바와 같이 각 내벽면(134b)의 상단부로부터 동일 평면 내에서 또한 상호 떨어진 방향으로 연장하는 2개의 피접촉면(규제면)(156)이 형성되어 있다. 피접촉면(156)은 후술하는 차광판(160)의 상단부에 형성된 접촉부(160a)와 접촉하는 면이며, 잉크실(131)의 저면을 향하여 소정의 각도로 경사진(잉크 표면과 교차하는) 경사면으로 되어 있다(도14 참조). 또한, 잉크실(131) 내에는 도15 내지 도17에 도시한 바와 같이 내벽면(134b)의 잉크실(131)의 내벽과 결합하고 있는 측과는 반대측의 단부와, 피접촉면(156)의 잉크실(131)의 내벽과 결합하고 있는 측과는 반대측의 단부과 결합된 수직 벽면(169)이 형성되어 있다. 그리고, 도15 내지 도17에 도시한 바와 같이 피접촉면(156) 및 수직 벽면(169)에 걸치도록, 그리고 피접촉면(156)에 접촉한 접촉부(160a)의 연장 방향으로 직교하도록 리브(157)가 형성되어 있다. 또한, 접촉부(160a)가 피접촉면(156)과 접촉하고 있는 상태에서는 도15에 도시한 바와 같이 접촉부(160a)의 선단이 리브(157)의 측면에 대향하여 인접한다. 또한, 리브(157)는 도15 내지 도17에 도시한 바와 같이 피접촉면(156)의 잉크실(131) 내벽측의 단부로부터 그것과 대향하는 단부에 걸쳐 및 수직 벽면(169)의 피접촉면(156)측의 단부로부터 그것과 대향하는 단부에 걸쳐 연속하여 형성되어 있다. 또한, 리브(157)와 피접촉면(156) 및 수직 벽면(169)과의 경계 부분의 단면도를 도18에 나타낸다. 이 예의 잉크 카트리지에서는 도18에 도시한 바와 같이 리브(157)와 피접촉면(156) 및 수직 벽면(169)과의 결합 위치에 따라 그 경계 부분의 곡률 반경이 서로 다르다. 도18(a)는 리브(157)와 피접촉면(156)과의 경계 부분의 단면도이며, 도18(b)는 리브(157)와 수직 벽면(169)의 상단 영역과의 경계 부분의 단면도이며, 그리고, 도18(c)는 리브(157)와 수직 벽면(169)의 하단 영역과의 경계 부분의 단면도이다. 도18(a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이 리브(157)와 피접촉면(156)과의 경계에 형성된 곡부(도18(a) 중의 A)의 곡률은 리브(157)와 수직 벽면(169)과의 경계에 형성된 곡부(도18(b) 및 (c) 중의 B 및 C)의 곡률보다 작아져 있다. 또한, 리브(157)와 수직 벽면(169)의 상단 영역과의 경계에 형성된 곡부(도18(b) 중의 B)의 곡률은 리브(157)와 수직 벽면(169)의 하단 영역과의 경계에 형성된 곡부(도18(c) 중의 C)의 곡률보다 작아져 있다.

셔터 기구(123)는 도14 내지 도17에 도시한 바와 같이, 잉크실(131)의 하측의 공간에 설치되고 있고, 광을 투과하지 않는 차광판(160)(피검지부)과, 중공 형상의 플로트(161)(밸런스 부재)와, 차광판(160)과 플로트(161)를 연결하는 연결 부재(162)와, 칸막이 벽(130)의 상측에 설치되고 연결 부재(162)를 회동 가능하게 지지하는 지지대(163)를 구비하고 있다. 차광판(160), 플로트(161), 및 연결 부재(162)에 의해 변위 부재(요동 부재)를 구성하고 있다. 플로트(161)는 그 내부에 공기가 채워진 밀폐 공간을 갖는 원통 형상의 부재이며, 플로트(161) 전체의 비중은 잉크실(131) 내에 충전되는 잉크의 비중보다도 작아져 있다. 차광판(160)과 플로트(161)는 연결 부재(162)의 양단부에 각각 설치되어 있다. 연결 부재(162)의 연장 방향의 중심 부근에는 연결 부재(162)의 양측면에 대하여 수직 방향으로 돌출되어 있는 원주 형상의 회동축(62a)이 형성되어 있고, 연결 부재(162)는 회동축(62a)를 중심으로 하여 연직 면내(도14의 지면에 평행한 면내)에 회전 가능하게 지지대(163)에 지지되어 있다.

연결 부재(162)에 형성된 회동축(62a)는 도14 내지 도17에 도시한 바와 같이 잉크의 표면의 변위 방향과 직교하는 방향으로 연결 부재(162)의 양측의 평면에서 돌출되어 있다. 또, 회동축(62a)은 연결 부재(162)의 회동을 순조롭게 하기 위해서 도16의 지면에 평행한 면내에서도 다소 회동할 수 있을 정도로 지지대(163)에 지지되어 있다. 즉, 지지대(163)는 회동축(62a)를 중심으로 하는 연결 부재(162)의 회동 이외의 움직임도 허용하도록 요동 부재를 아래로부터 지지하고 있다. 또한, 연결 부재(162)의 양측면에서 돌출되어 있는 각각의 회동축(62a)의 돌출 방향 선단부는 잉크실(131)의 저면(후술의 칸막이 벽(130))부터 세워 설치되어 있는 한쌍의 지지판(163a)의 서로 대향하는 쪽의 측벽면에 접촉하고 있고, 이에 따라, 도16의 지면 상의 좌우 방향으로의 요동 부재 전체의 변위가 규제되어 있다.

차광판(160)은, 상기 연직면(도14의 지면에 평행한 면)에 평행하고 또한 소정의 면적을 갖는 얇은 판자형의 부재이다. 또한, 차광판(160)은 도14에 도시한 바와 같이 직사각형 영역과, 직사각형 영역의 상단부에서 다시 상측으로 연장하여 형성되어 있는 삼각형상의 돌출 영역을 갖고 있다. 돌출 영역의 상단에는 차광판(160)으로부터 2개의 리브(157)를 향하여(잉크 표면을 따른 방향) 연장된 기둥 형상을 갖는 접촉부(160a)가 형성되어 있다. 접촉부(160a)는 잉크실(131) 내의 피접촉면(156)과 접촉함으로써 연결 부재(162)의 한 방향(제1 방향)의 회동을 규제하여 차광판(160)을 소정의 위치에 배치하는 것이다. 구체적으로는 도14에 도시한 바와 같이 접촉부(160a)가 피접촉면(156)과 접촉했을 때에는 차광판(160)이 오목부(134a)에서의 발광부(114a) 및 수광부(114b) 사이의 검출 위치에 배치된다. 이 때, 센서(114)의 발광부(114a)로부터 투광성의 카트리지 본체(120)의 벽부 및 잉크실(131)의 잉크를 투과하여 온 광은 차광판(160)에 의해 차단된다. 한편, 접촉부(160a)가 피접촉면(156)으로부터 이격되었을 때에는(도14 중에서 요동 부재가 2점 쇄선으로 표시된 상태에 있을 때에는), 차광판(160)이 검출 위치 이외로 배치된다. 이 때에는 발광부(114a)에서의 광은 차단되지 않고 수광부(114b)에 도달한다.

따라서, 잉크실(131) 내의 잉크 잔량이 많고, 연결 부재(162)의 일단에 설치된 플로트(161)의 전체가 잉크 중에 위치하는 상태(도14 중에서 요동 부재가 실선으로 표시된 상태에 있는 경우)에서는 플로트(161)에 작용하는 부력에 의해 플로트(161)가 부유하여 연결 부재(162)가 회동하지만, 차광판(160)의 접촉부(160a)가 피접촉면(156)에 접촉하여 연결 부재(162)의 회동이 규제되기 때문에, 연결 부재(162)의 타단에 설치된 차광판(160)은 검지 위치, 즉, 돌출부 내의 발광부(114a)로부의 광을 차단하는 위치에 배치되다. 그러나, 잉크실(131) 내의 잉크 잔량이 적어져 플로트(161)의 일부가 잉크의 액면으로부터 노출되면 플로트(161)에 작용하는 부력이 작아져 플로트(161)는 중력에 의해 하강한다(도14 중에서 요동 부재가 2점 쇄선으로 표시된 상태). 그러면 차광판(160)은 돌출부(134)내 보다도 상측의 차광판(160)이 발광부(114a)로부터의 직접광을 차단하지 않는 위치(비 검지 위치)로 이동하기 때문에 발광부(114a)로부터의 직접광은 직선적인 광로에서 광 투과성의 돌출부(134)를 투과하여 직접 수광부(114b)에 수광된다. 이와 같이 하여, 센서(114)에 의해 잉크실(131) 내의 잉크의 잔량이 적어진 상태를 검출한다.

차광판(160)(요동 부재의 단부 근방)의 직사각형 영역의 양측면에는 도14 내지 도17에 도시한 바와 같이 차광판(160)으로부터 오목부(134a)의 내벽면(134b)을 향하여 돌출된 기둥 형상을 갖는 핀(볼록부)(159)이 각각 형성되어 있다. 핀(159)의 선단은 만곡면으로 구성되어 있다. 또한, 도14에 도시한 바와 같이 접촉부(160a)가 피접촉면(156)에 접촉하는 위치와 피접촉면(156)으로부터 이격하는 위치 사이를 이동하는 범위에서 핀(159)의 선단은 항상 오목부(134a)의 내벽면(134b)에 대향하는 상태로 되어 있다. 또한, 핀(159)은 핀(159)의 선단이 오목부(134a)의 내벽면(134b)에 접촉하여 차광판(160)이 내벽면(134b)에 최접근했을 때에도 차광판(160)과 내벽면(134b) 사이에는 적어도 잉크의 표면 장력에 의해 모세관 현상이 발생하지 않는 정도의 간극을 만드는 돌출량을 갖고 있다.

잉크 카트리지(103)가 홀더(104)에 장착되어 있는 상태에서는 잉크 카트리지 본체(120)의 돌출부(134)는 센서(114)의 발광부(114a)와 수광부(114b) 사이에 끼워지는 구조로 되어 있다. 이 때, 돌출부(134)의 폭이 발광부(114a)와 수광부(114b) 사이의 거리보다도 좁아져 있기 때문에, 발광부(114a) 및 수광부(114b)와 돌출부(134) 사이에는 소정의 간격이 유지되어 있다. 또한, 카트리지 본체(120)에는 도12 및 도13에 도시한 바와 같이 돌출부(134)가 형성된 외벽면의 수평 방향(도12(b) 중에서 지면의 좌우 방향)의 양단에는 돌출부(134)를 끼우도록 돌출부(134)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장한 한쌍의 리브(155)가 형성되어 있다. 카트리지 본체(120)의 상단부에는 덮개 부재(135)가 용착되어 있고, 카트리지 본체(120) 내의 잉크실(131)이 덮개 부재(135)에 의해 폐색되어 있다.

2개의 밸브 수용실(132과 133) 사이에는 도14에 도시한 바와 같이 빈 잉크 카트리지(103)의 잉크실(131) 내에 잉크를 주입하기 위한 주입 구멍(136)이 형성되어 있고, 이 주입 구멍(136)에는 합성 고무제의 마개 부재(137)가 압입되어 있다. 또한, 주입 구멍(136)의 측벽 상단부 근방의 일부에는 도14에 도시한 바와 같이 카트리지 본체(120) 내의 잉크실(131)과 연통하는 개구부가 형성되어 있다. 그리고, 잉크를 충전할 때에는 주입 구멍(136) 내의 마개 부재(137)에 주입침(도시 생략)을 찔러 주입 구멍(136)의 측벽 상단부 근방의 일부에 형성된 개구부를 거쳐 주사 바늘을 잉크실(131) 내에 관통시키고, 이 주입침을 거쳐 잉크실(131) 내에 잉크를 충전한다.

잉크 공급 밸브(121)이 수용되어 있는 밸브 수용실(132)의 천정부를 구성하는 칸막이 벽(130)의 부분에는 도14에 도시한 바와 같이 아랫쪽으로 돌출하는 통형상부(138)가 일체 형성되어 있고, 통형상부(138)의 하단에는 통형상부(138) 내에 형성된 연통로를 막는 박막부(139)가 설치되어 있다. 한편, 대기 도입 밸브(122)이 수용되어 있는 밸브 수용실(133)의 천정부를 구성하는 칸막이 벽(130)의 부분에는 상측 및 하방으로 각각 돌출하는 2개의 통형상부(140 및 141)가 일체 형성되고, 하측의 통형상부(141)의 하단에는 통형상부(140 및 141) 내에 형성된 연통로를 막는 박막부(142)가 설치되어 있다. 또한, 통형상부(140)의 상측에는 도14에 도시한 바와 같이 잉크실(131)의 상단부까지 연장되는 통 부재(143)가 설치되어 있다.

잉크 공급 밸브(121)는 도14에 도시한 바와 같이 합성 고무 등으로 거의 원통 모양으로 형성되어 탄력성을 갖는 밸브(145)와, 이 밸브(145) 내에 수납된 합성 수지제의 밸브(146)를 구비하고 있다. 밸브(145)는 도19에 도시한 바와 같이 상측(잉크실(131)측)으로부터 차례로 늘어 놓는 압박부(147), 밸브 착좌부(148) 및 감합부(149)가 일체 형성되어 구성되어 있다.

밸브 착좌부(148)의 상면(잉크실(131)측의 단부면)에는 밸브(146)의 하면이 접촉하는 구조로 되어 있고, 밸브 착좌부(148)의 축 중심의 부분에는 상하 방향으로 연장하는 관통 구멍(148a)이 형성되어 있다. 감합부(149)에는 밸브 착좌부(148)의 관통 구멍(148a)에 연통하고 또한 하방으로 연장되는 유도 구멍(149a)이 형성되어 있고, 이 유도 구멍(149a)는 아래쪽일수록 직경이 커지는 끝이 넓은 형상으로 형성되어 있다. 유도 구멍(149a)의 주위에는 환상의 도랑(149b)이 형성되어 있고, 유도 구멍(149a)를 형성하는 벽부가 유도 구멍(149a)이 직경 확장하는 방향으로 용이하게 탄성 변형할 수 있는 구조로 되어 있다. 따라서, 유도 구멍(149a)에 잉크 공급관(112)이 삽입되었을 때에 유도 구멍(149a)과 잉크 공급관(112)의 밀착성을 향상시켜 잉크 누설을 극력 방지할 수 있다. 또, 유도 구멍(149a)에 대하여 잉크 공급관(112)이 경사진 상태, 또는 유도 구멍(149a)의 중심축과 잉크 공급관(112)의 중심축이 어긋난 상태에서 잉크 공급관(112)이 유도 구멍(149a)에 삽입된 경우라도 유도 구멍(149a)이 직경 확장하는 방향으로 벽부가 탄성 변형되기 때문에, 잉크 공급관(112)이 유도 구멍(149a)에 확실하게 삽입된다.

압박부(147)는 도19에 도시한 바와 같이 밸브 착좌부(148)의 외주측 부분으로부터 잉크실(131)측을 향하여 연장된 원통 형상의 측벽부(147a)와, 이 측벽부(147a)의 상단에서 측벽부(147a)의 직경 방향의 내측에 일체적으로 돌출된 돌출부(147b)를 갖는다. 돌출부(147b)의 하면은 밸브(146)와 접촉하고 있고, 측벽부(147a) 및 돌출부(147b)의 탄성력에 의해 밸브(146)는 아래쪽으로 압박되어 있다. 또한, 돌출부(147b)의 내측에는 개구(147c)가 형성되어 있고, 일체 형성된 측벽부(147a)와 돌출부(147b)가 용이하게 탄성 변형할 수 있도록 구성되어 있다.

밸브(146)는 도19 및 도20에 도시한 바와 같이 밸브(145)의 밸브 착좌부(148)에 접촉하는 바닥부(150)와, 이 바닥부(150)의 외주측 부분으로부터 잉크실(131)측을 향하여 연장한 원통형의 밸브 측벽부(151)와, 바닥부(150)의 중심부에서 밸브 측벽부(151)보다도 더욱 잉크실(131)측으로 돌출한 파단부(152)를 갖는다.

밸브(146)의 바닥부(150)의 하면(밸브 착좌부(148)와 대향하는 단부면)에는 밸브 착좌부(148)측으로 돌출하는 환상 돌기(150a)가 형성되어 있다. 그리고,밸브(145)의 압박부(147)에 의해 밸브(146)가 밸브 착좌부(148)측에 압박되고, 환상 돌기(150a)가 밸브 착좌부(148)의 상면에 밀착되어 있는 상태(도19(a)의 상태)에서는 밸브 착좌부(148)의 관통 구멍(148a)이 밸브(146)에 의해 폐색되어 잉크 공급 유로가 폐지되어 있다. 또한, 밸브(146)의 바닥부(150)의 환상 돌기(150a)보다도 외주측이며 또한 밸브 측벽부(151)보다도 내주측의 부분에는 그 부분의 주위 방향의 등분 위치에 밸브(146)의 상측의 공간과 하측의 공간을 연통시키는 복수(예를 들면 8개)의 연통로(153)가 형성되어 있다.

밸브(146)의 파단부(152)는 도19 및 도20에 도시한 바와 같이 평면에서 보아 십자 형상으로 조합된 4개의 판 부재(152a, 152b, 152c, 152d)로 구성되어 있고, 바닥부(150)의 거의 중심부에 세워 설치되어 있다. 또한, 도10에 도시한 바와 같이 상호 수직으로 조합되어 있는 판 부재 사이(예를 들면 판 부재(152a와 152b)에는 상하 방향에 연장되는 도랑(154)이 각각 형성되어 있다. 그리고, 파단부(152)는 밸브(145)의 돌출부(147b) 내측의 개구(147c)를 지나 상측으로 돌출되어 있고, 도14에 도시한 바와 같이 잉크 카트리지(103)가 홀더(104)에 장착되기 전에는 파단부(152)의 선단은 통형상부(138)의 박막부(139)보다도 조금 아래쪽 위치에 배치되어 있다.

잉크 카트리지(103)가 홀더(104)에 장착될 때에는 홀더(104)에 설치된 잉크 공급관(112)이 밸브(145)의 유도 구멍(149a) 내에 삽입된다. 그러면, 잉크 공급관(112)의 선단에 의해 밸브(145)의 압박부(147)의 가압력에 대항하여 밸브(146)가 밀어 올려지고, 밸브(146)가 압박부(147)를 변형시키면서 상측으로 이동하여 밸브(146)의 저면에 설치된 환상 돌기(150a)가 밸브 착좌부(148)로부터 이격된다(도19(b) 참조). 이 때, 상측으로 이동한 밸브(146)의 파단부(152)의 선단에 의해 통형상부(138)의 박막부(139)가 파단된다. 이에 따라, 도14 및 도19b에 도시한 바와 같이 잉크실(131) 내의 잉크가 통형상부(138) 내의 연통로를 거쳐서 밸브 수용실(132) 내에 유입하고, 다시 밸브(146)의 연통로(153)를 거쳐 잉크 공급관(112)으로부터 잉크가 잉크젯 헤드(102)측에 공급된다. 이 때, 밸브 수용실(132)은 잉크 공급 통로로서 기능하며, 잉크실(131)측에서 아래쪽을 향하는 잉크의 흐름(도19b 중의 화살표)이 형성된다.

대기 도입 밸브(122)는 도14에 도시한 바와 같이 밸브(145)와, 이 밸브(145) 내에 수납된 밸브(146)를 구비하고 있고, 잉크 공급 밸브(121)과 동일한 구성을 갖는다. 즉, 밸브(145)의 밸브 착좌부(148)에, 압박부(147)에 의해 하방으로 압박된 밸브(146)가 밀착하여 밸브(146)가 관통 구멍(148a)를 막도록 구성되어 있다. 그리고, 잉크 카트리지(103)가 홀더(104)에 장착될 때에는 밸브(145)에 형성된 유도 구멍(149a)에 대기 도입관(113)이 삽입되어 잉크 공급 밸브(121)와 동일하게 밸브(146)가 상측으로 이동하여 밸브(146)의 파단부(152)에 의해 통형상부(141)의 박막부(142)가 파단된다. 그러면 외부의 대기가 대기 도입관(113)으로부터 밸브(146)의 연통로(153)를 거쳐서 밸브 수용실(133) 내에 유입되고, 다시 통형상부(140, 141) 및 통 부재(143)의 내부 통로를 거쳐 잉크실(131)의 상부에 대기가 도입된다.

캡(124)은 카트리지 본체(120)와 달리 광을 투과하지 않는 비투광성의 재료로 형성되어 있다. 그리고, 캡(124)은 도12 내지 도14에 도시한 바와 같이 카트리지 본체(120)의 하단부를 피복한 상태에서 초음파 용착 등에 의해 카트리지 본체(120)에 고착되어 있다. 또한, 캡(124)의 바닥부의 잉크 공급 밸브(121) 및 대기 도입 밸브(122)에 각각 대응하는 위치에는 아랫쪽으로 돌출하는 2개의 환상 돌기(165)가 각각 형성되어 있고, 잉크 카트리지(103)를 책상에 놓았을 때 등에 잉크 공급 밸브(121)나 대기 도입 밸브(122)의 입구 부근에 부착한 잉크가 책상의 표면 등에 부착되기 어려운 구조로 되어 있다.

카트리지 본체(120)의 외벽에 형성된 돌출부(134)와 동일한 측의 캡(124)의 측벽부에는 도12 내지 14에 도시한 바와 같이 상하 방향으로 연장한 리브(166)가 형성되어 있다. 리브(166)는 돌출부(134)의 아래쪽으로 형성되어 있다. 또한, 도12b 및 도14에 도시한 바와 같이, 이 리브(166)와 카트리지 본체(120)의 돌출부(134) 내의 차광판(160)은 연직 방향을 따라 소정 거리 이격된 위치에 배치되어 있고, 리브(166)는 차광판(160)보다도 하측에 위치하고 있다. 따라서, 잉크 카트리지(103)를 홀더(104)에 장착한 상태에서는, 리브(166)는 센서(114)의 발광부(114a) 및 수광부(114b)보다도 아래측에 위치한다. 또한, 리브(166)는 잉크 카트리지(103)를 장착 방향에서 보았을 때에 평면에서 보아 센서(114)의 발광부(114a)와 수광부(114b)에 끼워지는 위치에 있다. 또한, 리브(166)의 폭은 돌출부(134)의 폭보다도 좁고, 리브(166)의 돌출 거리는 돌출부(134)의 돌출 거리보다도 짧다.

리브(166)는 잉크 카트리지(103)가 홀더(104)에 장착될 때, 또는 홀더(104)로부터 잉크 카트리지(103)가 제거될 때에만 센서(114)의 발광부(114a) 및 수광부(114b) 사이를 통과하고, 센서(114)의 발광부(114a)에서의 광을 순간적으로 차단함으로써 검출된다. 한편, 잉크 카트리지(103)의 장착 상태에서는 리브(166)는 센서(114)보다 낮은 위치에 존재하기 때문에, 센서(114)에 의해 리브(166)는 검출되지 않고, 잉크실(131) 내에 배치된 차광판(160)만이 센서(114)에 의해 검출 가능해진다. 즉, 잉크 카트리지(103)의 착탈시에만 센서(114)로 리브(166)를 검출할 수 있으므로 리브(166)의 검출 결과에 기인하여 후술하는 제어 장치(108)에 의해 잉크 카트리지(103)가 장착되어 있는지 여부를 인식할 수 있다. 또, 제3 실시 형태에서는 잉크 카트리지(103)를 한 방향으로 착탈하는 것만으로 리브(166)가 센서(114)에 의해 검출되는 구조로 되어 있다. 그 때문에, 리브(166)를 센서(114)로 검출하기 위한 복잡한 조작이 불필요하며, 또한 외부에 노출되어 있어 강도적으로도 약한 리브(166)가 홀더(104)와 접촉하는 등 이로 인해 파손되어 버리는 것을 극력 방지할 수 있다.

이어서, 제어 장치(108)에 대하여 설명한다. 제어 장치(108)는 잉크젯 헤드(102)의 노즐(102a)로부터의 잉크의 토출이나 잉크젯 헤드(102)로의 급지, 또는 잉크젯 헤드(102)에 의해 인쇄된 용지의 용지 배출 등 잉크젯 프린터(101)의 각종 작업의 제어를 담당하는 것으로, 제어 장치(108)는 연산 처리 장치인 CPU(Central Processing Unit)와, CPU가 실행하는 프로그램 및 프로그램에 사용되는 데이터가 기억되어 있는 ROM(Read-Only Memory)와, 프로그램 실행시에 데이터를 일시 기억하기 위한 RAM(Random Access Memory)과 개서 가능한 EEPR0M(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 등의 비휘발성 메모리와 입출력 인터페이스나 버스 등으로 구성되어 있다. 그리고, 도11에 도시한 바와 같이 제어 장치(108)는 외부의 퍼스널 컴퓨터(PC; 182)로부터 입력된 각종 신호에 기초하여 잉크젯 헤드(102), 캐리지(105)를 구동하는 반송 기구(106)의 모터, 퍼지 장치(107)의 흡인 펌프(170) 등 잉크젯 프린터(101)를 구성하는 여러가지 장치를 제어한다.

또한, 제어 장치(108)는 도11에 도시한 바와 같이 센서(114)로부터의 출력 신호에 기초하여, 홀더(104)에서의 잉크 카트리지(103)의 장착 상태를 판정하는 장착 상태 판정부(180)와, 잉크실(131) 내의 잉크 잔량을 산출하는 잉크 잔량 산출부(181)를 구비하고 있다.

이하, 장착 상태 판정부(180) 및 잉크 잔량 산출부(181)의 처리 공정에 대하여, 도21에 도시한 장착 상태 판정 처리의 흐름도를 참조하여 설명한다. 여기에서, 도21에 있어서의 Si(i=10, 11, 12…)는 처리 동작의 각 스텝을 나타낸다. 또한, 이 흐름도는 블랙 잉크를 저류하는 잉크 카트리지(103d)가 홀더(104d)에 장착될 때에 적용되는 처리 공정을 일례로서 도시한 것이다.

우선, 잉크젯 프린터(101)의 전원이 투입되어 있는 상태에 있어서, S10의 판정 처리에서 캡(124)에 설치된 리브(166)가 센서(114)로 검출되어 있지 않다고 판정된 경우에는(S1O의 판정 결과가 No인 경우), S14의 잉크 잔량 산출 처리로 이행한다. 한편, S10의 판정 처리에서 리브(166)가 센서(114)로 검출되었다고 판정된 경우에는(S10의 판정 결과가 Yes인 경우), S11의 판정 처리로 이행한다. S11의 판정 처리에서는 리브(166)의 검출 직전에 카트리지가 장착되어 있었는지 여부를 판정한다. 리브(166)의 검출 직전에 홀더(104d)에 잉크 카트리지(103d)가 장착되어 있던 경우에는(S11의 판정 결과가 Yes인 경우), 잉크 카트리지(103d)가 홀더(104d)에서 제거되었다고 판정하고 잉크 카트리지(103d)가 비장착 상태에 있는 것에 대응하는 정보를 기억한다(S12). 이 경우에는 잉크 잔량을 산출할 필요는 없기 때문에 그대로 리턴한다.

S11의 판정 처리에 있어서, 리브(166)의 검출 직전에 잉크 카트리지(103d)가 장착되어 있지 않은 경우에는(S11의 판정 결과가 No인 경우), 잉크 카트리지(103d)가 홀더(104d)에 장착됨으로써, 도13에 도시한 잉크 카트리지(103d)의 리브(166)가 검출된 것이 되기 때문에, 잉크 카트리지(103d)가 장착 상태에 있는 것에 대응하는 정보를 기억한다(S13). 그 후, S14의 잉크 잔량 산출 처리로 이행한다.

S14의 잉크 잔량 산출 처리에 있어서는 셔터 기구(123)의 차광판(160)이 검출되어 있는 경우(잉크 잔량이 충분히 있는 경우)에는 잉크 카트리지(103d)의 최대 용량과, 잉크 카트리지(103d) 장착시부터의 토출된 잉크 방울 수의 적산값으로부터 개략의 잉크 잔량을 산출한다. 한편, 셔터 기구(123)의 차광판(60)이 검출되어 있지 않은 경우(잉크 잔량이 적어져 있는 경우)에는 차광판(160)이 검출되지 않게 된 상태에서의 잉크 잔량과, 그 상태가 되었을 때부터의 토출된 잉크 방울 수의 적산값으로부터 더욱 정확한 잉크 잔량을 산출한다. 그리고, S14에서 산출된 잉크 잔량을 PC(182)로 전송하고(S15) 리턴한다.

또한, 잉크 카트리지(103)의 장착 상태나, 토출된 잉크의 적산값 등의 정보는 잉크젯 프린터(101)의 전원을 OFF로 한 상태에서도 유지되도록, EEPROM 등의 비휘발성 메모리에 기억된다.

이상 설명한 제3 실시 태양에 따르면, 요동 부재의 차광판(160)의 측면에 형성된 핀(159)에 의해 차광판(160)과 잉크실(131) 내에 형성된 오목부(134a)의 내벽면(134b)과의 거리가 유지된다. 이 때, 차광판(160)과 내벽면(134b) 사이에는 잉크의 표면 장력에 의해 모세관 현상이 발생하지 않는 정도의 거리가 확보되어 있고, 차광판(160)과 내벽면(134b)이 잉크의 표면 장력에 의해서 접착되거나 차광판(160) 변위의 매끄러운 동작이 손상되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 잉크의 소비에 따른 잉크 표면의 저하와 함께 차광판(160)과 내벽면(134b) 사이에 개재하는 잉크의 표면도 마찬가지로 저하시킬 수 있어, 차광판(160)과 내벽면(134b) 사이에는 잉크의 표면 장력에 의해 차광판(160)의 변위를 방해하는 잉크 잔류가 없어진다. 그 때문에, 제3 실시 형태에서는 잉크 잔량의 변화에 따라 차광판(160)을 원활하게 동작시킬 수 있기 때문에, 잉크실(131) 내의 잉크 잔량이 소정량에 도달한 것을 작은 오차로 검지할 수 있다.

또, 요동 부재(변위 부재)는 도16의 지면에 평행한 면내에서 다소의 회동을 할 수 있도록 지지되어 있기 때문에, 차광판(160)과 내벽면(134b)의 간격에 따라서는 지지대(163)에 지지되어 있는 점으로부터 떨어진 위치에 설치되어 있는 차광판(160)이 내벽면(134b)에 지나치게 근접하여 버릴 우려가 있다. 이 과제를 해결하기 위해서 차광판(160)과 내벽면(134b) 사이의 간격을 넓게 하면, 잉크의 표면 장력의 영향을 받지 않고 차광판(160)의 동작을 순조롭게 할 수 있지만, 이 경우에는 센서(114)의 발광부(114a)와 수광부(114b)의 간격도 넓게 할 필요가 있어 센서(114)의 감도의 점에서 유리한 대책이 아니다. 발광부(114a)와 수광부(114b)의 간격에 따라서는 보다 고감도의 고가의 센서를 이용할 필요가 있다. 그러나, 제3 실시 태양에 따르면, 요동 부재의 차광판(160)의 측면에 형성된 핀(159)에 의해 차광판(160)과 내벽면(134b)의 간격이 차광판(160)의 매끄러운 움직임이 잉크의 표면 장력으로 손상되지 않는 정도로 규제되어 있기 때문에, 차광판(160)과 내벽면(134b) 사이의 거리를 보다 짧게 할 수 있다. 동시에, 돌출부(134)의 폭을 좁게 할 수도 있다. 또한, 차광판(160)이 얇은 판자 형상의 부재이기 때문에, 돌출부(134)의 폭을 더욱 좁게 할 수 있다. 이에 따라, 센서(114)로서 저감도의 염가인 투과형의 광센서를 이용할 수 있다.

이에 더하여, 제3 실시 태양에 따르면, 잉크실(131) 내의 오목부(134a)의 내벽면(134b)에는 내벽면(134b)의 연직 방향으로 연장된 리브(158)가 형성되어 있기 때문에, 차광판(160)과 내벽면(134b) 사이에 저류된 잉크를 리브(158)를 따르게 하여 아래쪽으로 낙하시킬 수 있다. 이에 따라, 차광판(160)과 내벽면(134b)이 잉크의 표면 장력에 의해서 접착하는 것을 더욱 방지할 수 있다.

또한, 제3 실시 태양에 따르면, 요동 부재의 차광판(160)의 측면에 형성된 핀(159)의 선단이 만곡면으로서 구성되어 있기 때문에, 핀(159)이 잉크실(131) 내의 오목부(134a)의 내벽면(134b)과 점으로 접촉한다. 그러므로, 만일 핀(159)과 내벽면(134b) 사이에 잉크가 잔류하는 일이 있어도 잔류량을 최소한으로 억제할 수 있다. 즉, 핀(159)과 내벽면(134b)이 잉크의 표면 장력에 의해서 접착되기 어려워진다. 그 결과, 잉크 잔량의 변화에 따라 차광판(160)을 원활하게 동작시킬 수가 있어, 잉크실(131) 내의 잉크 잔량이 소정량에 도달한 것을 작은 오차로 검지할 수 있다.

또한, 제3 실시 태양에 따르면, 차광판(160)의 상부에 형성된 접촉부(160a)가 기둥형의 부재이기 때문에, 접촉부(160a)와 잉크실(131) 내의 피접촉면(156)이 선으로 접촉한다. 그 때문에, 접촉부(160a)와 피접촉면(156)과의 접촉 면적이 작아지기 때문에, 접촉부(60a)와 피접촉면(156)이 잉크의 표면 장력에 의해 접착되기 어려워진다. 그러므로, 잉크 잔량의 변화에 따라 차광판(160)을 원활하게 동작시킬 수 있어, 잉크실(131) 내의 잉크 잔량이 소정량에 도달한 것을 작은 오차로 검지할 수 있다.

또한, 제3 실시 태양에 따르면, 잉크실(131) 내에 형성된 피접촉면(156)상에 저류된 잉크가 피접촉면(156)과, 피접촉면(156)및 수직 벽면(169)에 걸쳐 형성되어 있는 리브(157)의 경계에 형성된 곡부의 모세관력에 의해 흡인되고 또한 리브(157)를 따라 하방으로 낙하하기 때문에, 접촉부(160a)와 피접촉면(156)이 잉크의 표면 장력에 의해서 접착되기 어려워진다. 동시에, 접촉부(160a)가 피접촉면(156)에 접촉되어 있는 상태에서는 접촉부(160a)의 선단이 리브(157)의 측면과 접하고 있기 때문에 접촉부(160a)와 피접촉면(156) 사이에서 보유되어 있는 잉크도 피접촉면(156)과 리브(157)의 경계에 형성된 곡부의 모세관력에 의해 흡인된다. 그 때문에, 접촉부(160a)를 잉크 표면의 저하에 따라 피접촉면(156)으로부터 적절한 타이밍으로 용이하게 이격할 수 있다.

또한, 제3 실시 태양에 따르면, 도18에 도시한 바와 같이 리브(157)와 수직 벽면(169)의 하단 영역과의 경계에 형성된 곡부(도18c 중의 C)의 곡률, 리브(157)와 수직 벽면(169)의 상단 영역과의 경계에 형성된 곡부(도18b 중의b)의 곡률 및 리브(157)와 피접촉면(156)과의 경계에 형성된 곡부(도18a 중의 a)의 곡률의 순으로 곡률이 작아지는 구조로 되어 있다. 이에 따라, 리브(157)와 피접촉면(156) 및 수직 벽면(169)과의 경계에 형성된 곡부의 모세관력이 리브(157)의 아래쪽에 위치하는 부위만큼 커져, 전체적으로 보다 아래쪽으로 잉크를 이동시키도록 작용한다. 즉, 피접촉면(156)과 리브(157)와의 경계 부근에 저류되어 있는 잉크가 리브(157)를 따라 하방으로 더욱 낙하하기 쉬워진다.

이에 더하여, 제3 실시 태양에 따르면, 잉크실(131) 내에 형성된 피접촉면(156)이 사면으로 되어 있고, 피접촉면(156)상에 저류된 잉크가 사면을 따라 아래쪽으로 흘러 내리기 때문에, 피접촉면(156)상에 잉크가 한층 저류되기 어려워진다.

또한, 제3 실시 태양에 따르면, 차광판(160)을 갖는 연결 부재(162)가 회동함으로써 차광판(160)을 변위시키기 때문에, 차광판(160)을 소정의 궤도에 따라서 안정적으로 변위시킬 수 있다. 이 때문에, 차광판(160)이 소정의 궤도밖에 있는 내벽면(134b)에 접착되기 어려워진다.

[제4 실시 형태]

이어서, 제4 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 제4 실시 형태에 있어서, 제3 실시 형태와 실질적으로 동일 부재에 대해서는 제3 실시 형태와 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 차광판(160)(피검지부)의 상단에 설치된 접촉부(160a)는 잉크실(131) 내에 형성된 피접촉면(156)에 접촉한 위치(검지 위치)부터 피접촉면(156)으로부터 이격된 위치(비검지 위치)까지 이동할 때, 차광판(160)이 원호상의 궤적을 그리도록 변위한다. 그래서, 제4 실시 형태에서는 도22에 도시한 바와 같이 오목부(134a)의 각 내벽면(134b)에 차광판(160)의 변위 궤도(원호상의 궤적)를 따라 만곡하면서 연속하여 연장되어 있음과 동시에 오목부(134a) 내에 배치된 차광판(160)을 향하여 돌출되어 있는 리브(158A)가 형성되어 있다.

이상 설명한 제4 실시 태양에 따르면, 차광판(160)이 변위하는 영역과 오목부(134a)의 내벽면(134b) 사이에 저류된 잉크를 리브(158A)를 따라 하방으로 낙하시킬 수 있다. 이에 따라, 차광판(160)과 내벽면(134b)이 잉크의 표면 장력에 의해서 접착하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 잉크 잔량의 변화에 따라 차광판(160)을 원활하게 동작시킬 수 있어, 잉크실(131) 내의 잉크 잔량이 소정량에 도달한 것을 작은 오차로 검지할 수 있다.

[제5 실시 형태]

이어서, 제5 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 제5 실시 형태에서 제3 실시 형태와 실질적으로 동일한 부재에 대해서는 제3 실시 형태와 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

셔터 기구(123B)는 도23에 도시한 바와 같이 잉크실(131)의 하측의 공간에 설치되어 있고 광을 투과하지 않는 차광판(160B)(피검지부)와, 중공형상의 플로트(161)(밸런스 부재)와, 차광판(160B)와 플로트(161)를 연결하는 연결 부재(162B)와, 칸막이 벽(130)상에 설치되고 연결 부재(162B)를 회동 가능에 지지하는 지지대(163)와, 연결 부재(162B)의 가로 요동을 방지하기 위한 한쌍의 방지벽(167)을 구비하고 있다. 제5 실시 형태에서는 차광판(160B), 플로트(161), 및 연결 부재(162B)에 의해 변위 부재(요동 부재)가 구성되어 있다. 플로트(161)는 그 내부에 공기가 채워진 밀폐 공간을 갖는 원통 형상의 부재이며, 플로트(161) 전체의 비중은 잉크실(131) 내의 잉크의 비중보다도 작아져 있다. 차광판(160B)와 플로트(161)는 연결 부재(162B)의 양단부에 각각 설치되어 있다. 연결 부재(162B)의 연장 방향의 중심 부근에는 연결 부재(162B)의 측면에 대하여 수직 방향으로 돌출되어 있는 원주 형상의 회동축(62aB)이 형성되어 있고, 연결 부재(162B)는 회동축(62aB)을 축으로 하여 회전 가능하게 지지대(163)에 지지되어 있다. 한쌍의 방지벽(167)은, 도23에 도시한 바와 같이 잉크실(131)의 저면으로부터 수직 방향으로 연장한 판형 부재이며, 회동축(62a)과 잉크실(131) 내의 수직 벽면(169) 사이에 설치되고, 또한 한쌍의 방지벽(167) 사이에 연결 부재(162B)를 끼우는 위치에 배치되어 있다.

차광판(160B)은 상기 연직면(도14의 지면에 평행한 면)과 평행하고 또한 소정의 면적을 갖는 얇은 판자형의 부재이다. 차광판(160B)은 직사각형 영역과, 직사각형 영역의 상단부에서 더욱 상측으로 연장하도록 형성되어 있는 삼각형상의 돌출 영역을 갖고 있다. 돌출 영역의 상단에는 리브(157)의 측벽에 대하여 수직 방향(잉크 표면을 따르는 방향)으로 연장한 기둥 형상을 갖는 접촉부(160a)가 형성되어 있다.

한쌍의 방지벽(167)에 끼워진 연결 부재(162B)의 양측면에는 도23에 도시한 바와 같이 방지벽(167)의 평면을 향하여 수직 방향으로 돌출한 기둥 형상의 핀(볼록부)(159B)이 각각 형성되어 있다. 핀(159B)의 선단은 만곡면으로 구성되어 있다. 그리고, 차광판(169b)의 접촉부(160a)가 피접촉면(156)에 접촉하는 위치(검지 위치)와, 피접촉면(156)으로부터 이격하는 위치(비검지 위치) 사이를 이동하는 범위에서 핀(159B)의 선단이 항상 방지벽(167)의 내측면에 대향하는 구조로 되어 있다.

이상 설명한 제5 실시 태양에 따르면, 연결 부재(162B)의 양측면에 형성된 핀(159B)을 한쌍의 방지벽(167)으로 끼우는 구조로 함으로써 차광판(160B)과 내벽면(134b)의 거리가 유지되기 때문에, 차광판(160B)과 내벽면(134b)이 잉크의 표면 장력에 의해서 접착하는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 잉크 잔량의 변화에 따라 차광판(160B)을 원활하게 동작시킬 수 있어, 잉크실(131) 내의 잉크 잔량이 소정량에 도달한 것을 작은 오차로 검지할 수 있다. 또, 핀(159B) 및 이것과 대향하고 있는 방지벽(167)의 측면이 회동축(62aB) 근방에 형성되어 있기 때문에 핀(159B)의 변위 범위가 작아져, 핀(159B)와 대향하는 방지벽(167)을 작게 할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위에 기재되어 있는 한에서 여러가지 설계 변경이 가능한 것이다. 예를 들면, 제1 실시 형태에서는 레버(32)의 제1 방향으로의 회동을 규제하는 규제 부재(35)를 구비하는 구성이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 규제 부재(35)를 갖추지 않는 구성이어도 좋다.

또한, 제1 실시 형태에서는 레버(32)가 제1 방향으로 회동했을 때에 셔터(34)가 검지 위치에 배치되고, 레버(32)가 제2 방향으로 회동했을 때에 셔터(34)가 비검지 위치에 배치되는 구성인데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 레버(32)가 제1 방향으로 회동했을 때에 셔터(34)가 비검지 위치에 배치되고, 레버(32)가 제2 방향으로 회동했을 때에 셔터(34)가 검지 위치에 배치되는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 제1 실시 형태에서는 플로트(33)가 폴리아세탈 수지로 형성되어 있고, 제2 실시 형태에서는 플로트(33A)가 폴리프로필렌 수지로 형성되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 플로트가 다른 수지로 형성되어도 좋고, 수지 이외의 재료로 형성되어도 좋다.

이에 더하여, 제1 실시 형태에서는 레버(32)의 제1 방향의 회동력과 제2 방향의 회동력이 동일한 크기가 되도록 플로트(33)의 총 체적에 대한 밀폐 공간의 체적 비율 K가 결정되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 제1 방향의 회동력 및 제2 방향의 회동력 중 어느 한쪽이 다른쪽보다도 커지도록 플로트(33)의 체적 비율 K가 결정되어 있어도 좋다.

또한, 제1 실시 형태에서는 셔터(34)는 비투광성을 갖는 구성이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 투광성을 갖는 구성이어도 좋다. 또한, 이 경우 셔터(34)의 검출기로서는 제1 실시 형태에서 이용한 투과 형광 센서 이외의 센서를 사용하면 좋다.

또한, 제1 실시 형태에서는 센서(21)에 투과 형광 센서를 이용했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 반사 형광 센서 등의 다른 광 센서를 이용하여도 좋고, 광 센서 이외의 센서를 이용하여도 좋다. 또한, 센서(21)로서 반사 형광센서를 이용하는 경우에는 셔터(34)를 그 표면의 반사율이 높아지도록 구성하는 것이 바람직하다.

이에 더하여, 제1 실시 형태에서는 센서(21)가 잉크 탱크(11)의 잉크 잔량의 상태뿐만 아니라, 잉크 카트리지의 유무에 대해서도 검지하는 구성이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 센서(21)가 잉크 탱크(11)의 잉크 잔량의 상태만을 검지하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 제1 실시 형태에서는 레버(32)의 단부에 플로트(33)와 셔터(34)가 설치되고, 레버(32)의 중앙부가 지지대에서 지지되는 구조로 했지만, 이것으로 한정되지 않고 도24에 나타낸 바와 같이 지지 부재(203)의 일단을 자유단으로 하고, 이 일단에 플로트(202)(밸런스 부재)를 부착하고, 지지 부재(203)의 타단을 잉크 탱크에 고정해도 된다. 이 경우, 플로트에 피검지부를 설치할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 실시 형태에서는 투광성을 갖는 잉크를 사용하는 구성이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 투광성을 갖지 않는 잉크를 사용해도 된다. 이 경우, 잉크가 소비된 상태에서 검출 위치에 잉크가 저류되지 않도록 하면 좋다.

또한, 제2 실시 형태에서는 레버(32A)의 잉크 액면과 대향하는 면에 만곡부32aA가 형성되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 레버(32A)의 잉크 액면과 대향하는 면은 레버(32A)와 잉크의 액면과의 접촉 면적이 작아지는 형상이면 임의의 형상으로 형성할 수 있다. 예를 들면 잉크 액면과 대향하는 벽면에 얇은 판자 형상을 갖는 돌출부가 형성되어도 좋다.

제3 실시 형태에서는 차광판(160)이 잉크실(131) 내에 형성된 오목부(134a)의 한쌍의 내벽면(134b) 사이를 변위하도록 배치되는 구성이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 차광판(160)이 하나의 내벽면을 따라 변위하도록 배치되는 구성이어도 좋다. 이 경우, 차광판(169)의 한쪽의 측면에 핀(159)을 설치하고, 핀(159)을 대향하는 하나의 내벽면(134b)을 향하여 돌출하도록 형성되어 있으면 좋다.

또한, 제3 실시 형태에서는 차광판(160)이 얇은 판자 형상을 갖는 구성이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 차광판(160)이 구형 등의 다른 형상을 갖고 있어도 좋다.

또한, 제3 실시 형태에서는 오목부(134a)의 내벽면(134b)의 측면에 리브(158)를 구비하고, 잉크실(131) 내의 피접촉면(156) 및 수직 벽면(169)상에 리브(157)를 구비하는 구성이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 이러한 리브를 구비하지 않는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 제3 내지 5의 실시 형태에서는 요동 부재의 핀(159 및 159b)의 선단이 만곡부로 구성되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 만일 핀(159)과 내벽면(134b) 사이, 또는 핀(159B)과 방지벽(167) 측면의 사이에 잉크가 잔류하는 일이 있어도, 요동 부재가 변위할 때 그 동작의 원활함이 손상될 정도의 잉크량이 잔류하지 않는 선단 형상이면 되고, 핀(159 및 159b)의 선단 형상은 뾰족하여도 좋고 평면이어도 된다.

또한, 제3 실시 형태에서는 차광판(160)의 상단에 설치된 접촉부(160a)가 기둥형 부재이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면 판상이어도 된다. 또, 제3 실시 형태에서는 잉크실(131) 내의 피접촉면(156)이 사면으로 되어있는 구성이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 피접촉면(156)이 수평면이어도 좋다.

또한, 제3 실시 형태에서는 잉크실(131) 내의 잉크량의 증감에 따라 요동 부재가 그 회동축(62a)를 중심으로 하여 회동하는 구성이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 요동 부재가 차광판과 이것과 직결된 플로트로 이루어지고, 잉크실내의 잉크량의 증감에 따라 요동 부재가 잉크 액면의 변위에 추종하도록 변위하는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 제4 실시 형태에서는 오목부(134a)의 내벽면(134b)에 형성된 리브(158A)를 차광판(160)의 변위 궤도에 따라 형성하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 차광판(160)과 내벽면(134b) 사이에 극력 잉크가 보유되지 않도록 하며, 보다 매끄러운 요동 부재의 회동을 가능하게 하기 위해서는 리브(158A)를 차광판(160)의 측면에 형성된 핀(159)의 변위 궤도에 따르도록 형성하는 것이 적합하다.

또한, 제3 내지 제5의 실시 형태에서는 잉크실(131) 내에 형성된 내벽면(134b), 피접촉면(156) 및 수직 벽면(169)에 설치된 리브(157, 158, 158a)의 형상이나 높이, 폭 등은 적절하게 변경하는 것이 가능하다. 또한, 제3 내지 제5의 실시 형태에서는 피접촉면(156) 및 수직 벽면(169)에 걸쳐 형성된 리브(157)와, 내벽면(134b)에서 차광판(160)을 향하여 돌출한 리브(158)를 형성하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 한쪽의 리브만을 형성해도 된다. 또, 제3 내지 제5의 실시 형태에서는 피접촉면(156) 및 수직 벽면(169)에 걸쳐 형성된 리브(157)의 돌출 각도를 피접촉면(156)에 대하여 직각으로 되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 둔각 또는 예각의 어느쪽이어도 된다. 단, 피접촉면(156)과 리브(157)와의 경계부에 잉크가 저류되기 어렵게 하기 위해서는 둔각으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 제3 내지 제5의 실시 형태에서는 리브(157)가 피접촉면(156)의 일단으로부터 타단에 걸쳐서 연속하여 설치되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 리브(157)는 피접촉면(156)과 수직 벽면(169)과 걸쳐 있으면 되고, 피접촉면(156)의 도중까지만 연장하여도 된다. 이 때, 차광판(160)의 접촉부(160a)와 피접촉면(156) 사이에 잉크가 유지되지 않도록 하기 위해서 차광판(160)의 접촉부(160a)와 피접촉면(156)이 접촉한 상태에서 리브(157)의 측벽면이 접촉부(160a)의 선단과 접하는 위치까지 리브(157)가 피접촉면(156)상에서 연장하고 있는 것이 바람직하다. 마찬가지로 리브(157)는 수직 벽면(169)의 하단에까지 연장하지 않아도 된다.

또한, 제3 내지 제5의 실시 형태에서는 도18a 내지 도18c에 도시한 바와 같이 피접촉면(156) 및 수직 벽면(169)에 걸쳐 형성된 리브(157)와 피접촉면(156) 및 수직 벽면(169)의 경계에 형성된 3군데의 곡부의 곡률 관계가 도18a 내지 도18c로 설명한 바와 같은 관계(곡률이 도18a<도18b<도18c)를 갖는 구성으로 되어 있지만 이러한 관계가 성립되지 않아도 좋다.

또한, 제3 내지 5의 실시 형태에서는 피접촉면(156) 및 수직 벽면(169)에 걸쳐 형성된 리브(157)와 피접촉면(156) 및 수직 벽면(169)과의 경계에 형성된 곡부의 곡률을 경계 위치에 의해 변화시키고 있지만, 마찬가지로, 오목부(134a)의 내벽면(134b)에 형성된 리브(158)와 내벽면(134b)의 경계에 형성된 곡선부의 곡률을 경계 위치에 의해 변화시켜도 된다. 구체적으로는 리브(158)와 내벽면(134b)의 상단 부근과의 경계에 형성된 곡부의 곡률이 리브(158)와 내벽면(134b)의 하단 부근과의 경계에 형성된 곡부의 곡률보다 작은 것이 바람직하다. 이러한 관계가 성립하도록 리브(158)를 형성함으로써 리브(158)와 내벽면(134b)의 하단 부근의 경계에 형성된 곡부의 모세관력이 리브(158)와 내벽면(134b)의 상단 부근과의 경계에 형성된 곡부의 모세관력보다 커지기 때문에, 내벽면(134b)과 리브(158)의 경계부에 남아 있는 잉크가 리브(158)를 따라 하방으로 낙하하기 쉬워진다.

또한, 제3 내지 제5의 실시 형태에서는 리브(157 및 158)가 오목부(134a)와 관련하여 설치되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 오목부(134a)와 관련되지 않는 위치에 리브를 설치하여도 좋다.

또한, 제3 내지 제5의 실시 형태에서는 요동 부재로서 차광판(160), 플로트(161) 및 연결 부재(162)로 이루어지는 회동 가능한 부재를 이용하고 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고 요동 부재는 회동하지 않는 단순한 플로트와 같은 부재이어도 된다. 또, 요동 부재를 이용하는 경우이더라도 차광판(160)을 얇은 판자 형상으로 하지 않아도 된다.

본 발명에 따르면, 잉크의 표면 장력 등의 외란에 그다지 영향받지 않고 잉크 카트리지 내의 잉크의 양을 나타낼 수 있는 잉크 카트리지 및 이것을 포함하는 잉크젯 프린터를 제공할 수 있다.

도1은 제1 실시 형태에 따른 잉크 카트리지를 포함하는 잉크젯 프린터의 개략도.

도2는 도1에 그려진 잉크 카트리지의 도1에 도시한 II-II선의 단면도.

도3은 도2에 그려진 플로트의 도2에 도시한 III-III선의 단면도.

도4는 도1에 그려진 잉크 카트리지의 잉크 탱크 내의 잉크량이 적은 경우 의 단면도.

도5는 도1에 그려진 요동 부재의 회동 원리를 도시한 도면.

도6은 도1에 그려진 플로트의 공기 비율과 플로트에 작용하는 부력과 중력과의 관계를 나타낸 도면.

도7a 및 도7b는 제2 실시 형태에 따른 잉크 카트리지의 단면도.

도8은 도7에 도시한 VIII-VIII선의 단면도.

도9는 도7에 도시한 요동 부재의 전개도.

도10a 및 도10b는 도9에 도시한 X-X선의 단면도.

도11은 제3 실시 형태에 따른 잉크젯 프린터의 개략 구성도.

도12a 및 도12b는 도11에 그려진 잉크 카트리지를 도시한 도면이며, 도12a는 평면도, 도12b는 좌측면도, 도12c는 저면도.

도13은 그려진 잉크 카트리지를 아래쪽에서 본 사시도.

도14는 도12b의 IV-IV선 단면도.

도15는 도12a의 V-V선 단면의 사시도.

도16은 도12a의 V-V선 단면의 상면도.

도17은 도12a의 V-V선 단면의 정면도

도18a는 도16의 VIIIA-VIIIA선 단면도, 도18b는 도16의 VIIIB-VIIIB선 단면도, 도18c는 도17의 VIIIC-VIIIC선 단면도.

도19a 및 도19b는 도14에 그려진 잉크 공급 밸브의 단면도로서, 도19a는 밸브가 닫힌 상태의 그림, 도19b는 밸브가 열린 상태의 도면.

도20은 도15에 그려진 밸브의 사시도.

도21은 도11에 그려진 잉크 카트리지 착탈시의 장착 상태 판정 처리 흐름도.

도22는 제4 실시 형태에 따른 잉크 카트리지 부분 단면의 확대도.

도23은 제5 실시 형태에 따른 잉크 카트리지 부분 단면의 사시도.

도24a 및 도24b는 본 발명의 잉크 카트리지의 일례의 개략도이며, 도24a는 잉크가 충분히 충전되어 있는 경우의 모습을 나타낸 도면, 도24b는 잉크가 감소한 경우의 모습을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 103 : 잉크 카트리지

4, 110 : 잉크 공급 튜브

5, 102 : 잉크젯 헤드

11 : 잉크 탱크

14 : 조인트

21, 114 : 센서

30, 30A, 123 : 셔터 기구

31, 31A, 163 : 지지대

32, 31A, 162 : 레버(연결 부재)

33, 33A, 161 : 플로트

34, 34A, 160 : 셔터(차광판)

41, 112 : 잉크 공급관

42 : 잉크 유입구

43 : 관내 잉크 유로

70 : 장착부

80 : 요동 부재

60, 101 : 잉크젯 프린터

120 : 카트리지 본체

131 : 잉크실

134 : 돌출부

134a : 오목부

134b : 내벽면

156 : 피접촉면

157, 158, 166 : 리브

159 : 핀

Claims (27)

1. 잉크 카트리지에 있어서,

   잉크가 저류되는 잉크 탱크와,

   상기 잉크 탱크 내에 요동 가능하게 지지되고 또한 상기 잉크 탱크 내에 소정량 이상의 상기 잉크가 저류되어 있는 경우에 잉크의 액 중에 위치하도록 지지된 밸런스 부재를 갖는 요동 부재를 구비하고,

   상기 밸런스 부재가 상기 잉크의 액 중에 위치했을 때에 상기 밸런스 부재에 발생하는 부력 및 중력에 의해 상기 요동 부재가 받는 제1 방향의 회동력과, 상기 밸런스 부재의 일부가 상기 잉크의 액면으로부터 노출되었을 때에 상기 밸런스 부재에 발생하는 부력 및 중력에 의해 상기 요동 부재가 받는 제2 방향의 회동력이, 반대 방향이 되도록 상기 밸런스 부재의 중량과 체적이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
2. 제1항에 있어서, 상기 요동 부재가 상기 잉크 탱크 내에서 요동 가능하게 지지되어 있는 연결 부재, 상기 연결 부재의 일단에 설치되어 있는 피검지부, 및 상기 연결 부재의 타단에 설치되어 있는 상기 밸런스 부재로 이루어지고,

   상기 밸런스 부재 및 상기 피검지부는 이들 각각의 전체가 상기 잉크의 액 중에 위치했을 때에 그 각각에 발생하는 부력 및 중력에 의해 상기 요동 부재가 받는 제1 방향의 회동력과, 이들 일부가 상기 잉크의 액면으로부터 노출되었을 때에 그 각각에 발생하는 부력 및 중력에 의해 상기 요동 부재가 받는 제2 방향의 회동력이, 반대 방향이 되도록 그 중량과 체적이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
3. 제2항에 있어서, 상기 잉크 탱크 내에는 상기 요동 부재의 상기 제1 방향으로의 회동을 규제하는 규제 부재가 설치되고, 상기 요동 부재가 상기 규제 부재로 규제될 때에 상기 피검지부는 검지 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
4. 제3항에 있어서, 상기 피검지부가 검지 위치에 위치할 때, 상기 밸런스 부재가 상기 피검지부보다 낮은 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
5. 제3항에 있어서, 상기 요동 부재가 상기 제2 방향으로 회동했을 때, 상기 피검지부는 비검지 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
6. 제2항에 있어서, 상기 제1 방향의 상기 회동력과 상기 제2 방향의 상기 회동력이 실질적으로 동일한 크기인 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
7. 제2항에 있어서, 상기 잉크 카트리지의 사용 상태에 있어서,

   상기 연결 부재의 상기 잉크의 액면에 대하여 수직으로 투영한 투영면의 폭이 가장 좁아지도록, 상기 연결 부재가 상기 잉크 탱크 내에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
8. 제7항에 있어서, 상기 연결 부재의 상기 잉크의 액면에 대향하는 측벽면이 상기 잉크의 액면에 대하여 비스듬하게 교차하도록, 상기 연결 부재가 상기 잉크 탱크 내에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
9. 제8항에 있어서, 상기 연결 부재에서의 상기 잉크의 액면에 대향하는 측벽면에는 상기 잉크의 액면을 향하여 돌출되어 있음과 동시에, 상기 연결 부재의 연장 방향을 따라 연장되어 있는 볼록부가 적어도 하나 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
10. 제1항에 있어서, 상기 밸런스 부재가 수지로 형성되어 있음과 동시에, 투광성 잉크보다도 비중이 작은 플로트인 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
11. 제10항에 있어서, 상기 밸런스 부재가 폴리프로필렌으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
12. 제10항에 있어서, 상기 밸런스 부재가 그 내부에 밀폐 공간을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
13. 제12항에 있어서, 상기 밸런스 부재가 일체 성형되어 있는 케이스 및 캡을 구비하고 있고,

    상기 캡이 상기 케이스의 개구부에 배치되고 또한 상기 케이스의 내부 공간이 밀봉됨으로써, 상기 밀폐 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
14. 제12항에 있어서, 상기 밸런스 부재의 체적에 대한 상기 밀폐 공간의 체적의 비율 K가 X를 상기 수지의 비중으로 하고, Y를 투광성 잉크의 비중으로 했을 때에 이하의 식으로 표시되는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.

    (2X-Y)/2X-0.1<K<(2X-Y)/2X+O.1
15. 제12항에 있어서, 상기 밸런스 부재의 체적에 대한 상기 밀폐 공간의 체적의 비율 K가 O.3 이상이며 0.5 이하인 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
16. 제3항에 있어서, 상기 피검지부가 비투광성을 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
17. 제2항에 있어서, 상기 잉크 카트리지의 사용 상태에 있어서,

    상기 피검지부의 상기 잉크의 액면에 대하여 수직하게 투영한 투영면의 폭이 가장 좁아지도록, 상기 피검지부가 상기 연결 부재에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
18. 제2항에 있어서, 상기 잉크 카트리지가 상기 요동 부재의 변위를 규제하는 규제면을 더 구비하고,

    상기 잉크 탱크가 잉크 표면에 대하여 아래쪽으로 기울어진 방향으로 연장된 하방 경사 내면을 갖고,

    상기 요동 부재에는 상기 요동 부재의 위치에 따라 상기 규제면과 접촉하는 위치와 상기 규제면으로부터 이격된 위치를 선택적으로 취할 수 있는 접촉부가 형성되어 있고,

    상기 요동 부재 중 상기 하방 경사 내면과 대향하는 부분에는 상기 접촉부가 상기 이격된 위치와 상기 접촉하는 위치 사이를 이동하는 동안에, 항상 상기 하방 경사 내면과 대향하고 있는 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
19. 제18항에 있어서, 상기 잉크 탱크에는 상호 대향하는 2개의 상기 하방 경사 내면을 갖고, 2개의 상기 하방 경사 내면이 대향함으로써 구획된 오목부가 형성되어 있고,

    상기 요동 부재 중 적어도 일부가 상기 오목부에서 대향한 2개의 상기 하방 경사 내면의 사이에 끼워져 있으며,

    상기 요동 부재 중 2개의 상기 하방 경사 내면과 대향하는 부분에서는 각 하방 경사 내면을 향하여 상기 볼록부가 각각 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
20. 제2항에 있어서, 상기 잉크 탱크가 잉크의 사용에 따른 잉크 표면의 변위 방향과 거의 직교하는 규제면, 및 상기 규제면의 일단으로부터 상기 규제면에 대하여 아래쪽으로 기울어진 방향으로 연장된 하방 경사 내면을 갖고,

    상기 요동 부재에는 상기 요동 부재의 위치에 따라 상기 규제면과 접촉하는 위치와 상기 규제면으로부터 이격된 위치를 선택적으로 취할 수 있는 접촉부가 형성되어 있고,

    상기 잉크 탱크의 내벽에는 2개의 상기 하방 경사 내면이 대향함으로써 구획된 오목부가 형성되어 있고,

    상기 요동 부재 중 적어도 일부가 상기 오목부에서 대향한 2개의 상기 하방 경사 내면의 사이에 끼워져 있고,

    상기 요동 부재 중 상기 하방 경사 내면과 대향하는 부분으로부터는 상기 접촉부가 상기 이격된 위치와 상기 접촉하는 위치 사이를 이동하는 동안에, 항상 각 하방 경사 내면과 대향하고 있는 볼록부가 상기 하방 경사 내면을 향하여 각각 돌출되어 있으며,

    2개의 상기 하방 경사 내면 중 상기 요동 부재와 대향하는 부분으로부터는 상기 요동 부재를 향하여 각각 리브가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
21. 제2항에 있어서, 상기 잉크 탱크는 상기 요동 부재의 변위를 규제하는 규제면과, 상기 규제면의 일단으로부터 잉크 액면에 대하여 아래쪽으로 연장한 벽면을 갖고 있고,

    상기 요동 부재에는 상기 요동 부재의 위치에 따라 상기 규제면과 접촉하는 위치와 상기 규제면으로부터 이격된 위치를 선택적으로 취할 수 있는 접촉부가 형성되어 있고,

    상기 규제면 및 상기 벽면으로부터는 이들 양쪽 면에 걸치는 리브가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
22. 제2항에 있어서, 상기 잉크 탱크가 잉크의 사용에 따른 잉크 표면의 변위 방향과 직교하는 면에 대하여 아래쪽으로 기울어진 방향으로 연장된 하방 경사 내면을 갖고,

    상기 하방 경사 내면 중 상기 요동 부재와 대향하는 부분으로부터는 상기 요동 부재를 향하여 리브가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
23. 제2항에 있어서, 상기 잉크 탱크가 잉크의 사용에 따른 잉크 표면의 변위 방향과 거의 직교하는 규제면, 및 상기 규제면의 각 단부에서 상기 규제면에 대하여 아래쪽으로 연장한 벽면 및 하방 경사 내면을 갖고

    상기 요동 부재에는 상기 요동 부재의 위치에 따라 상기 규제면과 접촉하는 위치와 이격된 위치를 선택적으로 취할 수 있는, 상기 변위 방향과 직교하는 방향으로 연장된 기둥형의 접촉부가 형성되어 있고,

    상기 규제면 및 상기 벽면으로부터는 상기 접촉부가 상기 접촉하는 위치에 있을 때에 상기 접촉부와 인접함과 동시에, 이들 양쪽 면에 걸치는 제1 리브가 돌출되어 있고,

    상기 잉크 탱크의 내벽에는 2개의 상기 하방 경사 내면이 대향함으로써 구획된 오목부가 형성되어 있고,

    상기 요동 부재 중 적어도 일부가 상기 오목부에서 대향한 2개의 상기 하방 경사 내면의 사이에 끼워져 있고, 또한 2개의 상기 하방 경사 내면 중 상기 요동 부재와 대향하는 부분의 각각으로부터는 상기 요동 부재를 향하여 제2 리브가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.
24. 제2항에 기재된 잉크 카트리지가 장착되는 장착부를 갖고, 이 장착부에 장착된 잉크 카트리지로부터 공급된 잉크를 매체에 기록하는 잉크젯 프린터에 있어서,

    상기 장착부에 장착된 상기 잉크 카트리지의 피검지부를 검지하는 검지기가, 검지 위치에 위치하는 상기 피검지부를 검지 가능한 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
25. 제24항에 있어서, 상기 검지부의 검지 결과에 따라 잉크 카트리지 및 잉크젯 프린터의 상태를 판정하는 판정기를 더 구비하고,

    상기 판정기는 상기 검지기가 상기 피검지부를 검지했을 때는, 상기 장착부에 장착된 잉크 카트리지에 충분량의 잉크가 충전되어 있는 상태라고 판정하고, 상기 검지기가 상기 피검출부를 검지하지 않을 때는, 상기 장착부에 장착된 잉크 카트리지의 잉크가 감소되어 있는 상태 및 상기 장착부에 잉크 카트리지가 장착되어 있지 않은 상태 중 어느 하나라고 판정하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
26. 제24항에 있어서, 상기 검지기가 광투과형의 센서인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
27. 잉크 카트리지에 있어서,

    잉크가 저류되는 잉크 탱크와,

    잉크에 부상하는 플로트와,

    플로트를 잉크 탱크 내면과 접촉하지 않도록 그리고 요동 가능하게 지지되는 지지체와,

    지지체 또는 플로트에 설치된 피검지부와;

    잉크 탱크내의 잉크량이 소정량 이상일 때에 플로트가 잉크 내에 위치하도록 지지체를 규제하는 규제 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 잉크 카트리지.