インクカートリッジ
【課題】インクタンク内に生じた気泡に起因するインク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を減少させる。
【解決手段】インクが貯留されるインクタンク内に備えられており、インクタンクに貯留されたインクの減少に伴って一定の変位経路を変位するセンサーアームの表面の一部分に、毛管力が発生するように微小凹凸が形成された拡散面４７４を設ける。拡散面４７４は、基準面４７４ａと基準面４７４ａに対して突出した複数の突出部４７４ｂとからなっている。基準面４７４ａと突出部４７４ｂとは隅部４７４ｃが形成されるように角度をなして接続されている。また、互いに隣接する突出部４７４ｂの間に形成された毛管力発生領域は、他の毛管力発生領域と繋がっている。
【解決手段】インクが貯留されるインクタンク内に備えられており、インクタンクに貯留されたインクの減少に伴って一定の変位経路を変位するセンサーアームの表面の一部分に、毛管力が発生するように微小凹凸が形成された拡散面４７４を設ける。拡散面４７４は、基準面４７４ａと基準面４７４ａに対して突出した複数の突出部４７４ｂとからなっている。基準面４７４ａと突出部４７４ｂとは隅部４７４ｃが形成されるように角度をなして接続されている。また、互いに隣接する突出部４７４ｂの間に形成された毛管力発生領域は、他の毛管力発生領域と繋がっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを貯留するインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
記録用紙に向けてノズルからインクを吐出して印刷を行うインクジェット記録装置が知られている。このようなインクジェット記録装置には、着脱可能なインクカートリッジを備えたものがある。インクカートリッジ内のインクが空の状態でインクジェットヘッドがインクを吐出しようとすると、印刷が行なわれないだけでなく、インクジェットヘッド内にエアが侵入することがある。インクジェットヘッド内にエアが侵入すると、そのヘッドは最悪の場合、使用不能となってしまう。このような事態が生じないようにするには、インクカートリッジ内のインク残量を常に把握しておき、インクカートリッジ内のインク残量がほぼゼロになるとヘッドからのインク吐出が禁止されるような制御を行う必要がある。
【０００３】
特許文献１には、インクカートリッジ内のインク残量を検出する技術が開示されている。すなわち、特許文献１に記載のインクカートリッジは、インクタンク内において揺動可能に支持されているセンサーアームを備えている。センサーアームは、一端に被検知部を有しており、他端にフロート部を有している。インクタンク内にインクが満たされている際には、ストッパによってフロートの鉛直方向に沿った位置が上昇することによるセンサーアームの回動が規制され、被検知部が検知位置に位置するようになっている。そして、ストッパによって回動が規制された状態におけるフロートの位置よりもインクの液面が下がった際には、インク残量が減少するのに伴って、フロートの鉛直方向に沿った位置が下降すると共に、被検知部の鉛直方向に沿った位置が上昇し、検知位置から非検知位置に移動するように構成されている。これにより、被検知部材を検知位置において検知できなくなった場合に、インク切れを検出することができる。
【特許文献１】特開２００５−１２５７３８号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクカートリッジを持ち運ぶ場合や、インクカートリッジが装着された状態でプリンタを運搬する場合等に、インクカートリッジが振動すると、インクタンク内にインクの気泡が生じることがある。インクタンク内にインクの気泡が生じた際には、インクタンクの内壁面に付着している気泡の表面張力によってセンサーアームの回動が妨げられ場合がある。このような場合には、インク残量が十分あるにも拘らず、インク切れと検知されてしまう等の不具合が生じる。なお、インクタンク内の気泡が消滅すれば、センサーアームが正常に回動するが、センサーアームが気泡に引っかかった状態から正常に回動することができる程度に気泡が消滅するまでには、通常、数時間から数十時間程度かかる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、インクタンク内に生じた気泡に起因するインク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を減少させることができるインクカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のインクカートリッジは、インクが貯留されるインクタンクと、前記インクタンク内に設けられ、前記インクタンクに貯留されたインクの減少に伴って変位する変位部材と、前記変位部材が所定の変位経路を変位するように規制する規制手段とを備えており、前記インクタンクの内壁面における前記変位経路に対応する領域の一部、および前記変位部材の表面の一部の少なくともいずれか一方に、毛管力が発生するように微小凹凸が形成された拡散面が設けられている。
【０００７】
拡散面上の気泡は、気泡を構成するインクが毛管力によって拡散面上に拡散するので、平坦な表面上の気泡に比べて迅速に消滅する。この構成によると、インクタンクの内壁面に付着している気泡の表面張力によって変位部材の変位が妨げられた場合でも、インクタンクの内壁面または変位部材の表面の少なくともいずれか一方に設けられた拡散面により、気泡が迅速に消滅し、変位部材が正常に変位することができるようになる。したがって、インクタンク内に生じた気泡に起因するインク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を減少させることができる。
【０００８】
本発明のインクカートリッジでは、前記拡散面が、基準面と前記基準面に対して突出した複数の突出部とからなっており、互いに隣接する前記突起部間に形成された毛管力発生領域が、他の毛管力発生領域と繋がっていることが好ましい。この構成によると、毛管力発生領域に引き込まれたインクをスムーズに拡散させることができる。よって、変位部材が正常に変位する程度に気泡が消滅するまでに必要な時間をさらに短くすることができる。
【０００９】
本発明のインクカートリッジでは、前記基準面と前記突出部とが隅部を有するように角度をなして接続されていることが好ましい。この構成によると、拡散面においてより確実に気泡を消滅させることができる。
【００１０】
本発明のインクカートリッジは、前記インクタンクが、本体部と、前記本体部から突出するとともに前記本体部の幅よりも狭い幅を有し、且つ、前記本体部の内部に連通する空間が内部に形成される検知部とを備えており、前記変位部材が、前記規制手段の規制により前記検知部の空間内で変位する板状の被検知部を有しており、前記拡散面が、前記被検知部の表面に形成されていてもよい。
【００１１】
この構成によると、検知部が本体部から突出しているのでインクカートリッジの外部からアクセスしやすく、また、検知部の幅が本体部の幅よりも狭いので安価な透光型センサで変位部材の被検知部を検知することができる。本体部から突出しており、且つ本体部よりも狭い幅を有する検知部内の空間には気泡が停留しやすくなるが、検知部内の空間を変位する被検知部に拡散面が形成されているので、気泡による動作不良は回避される。したがって、インクタンク内に生じた気泡に起因するインク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を効果的に減少させることができる。
【００１２】
本発明のインクカートリッジでは、インクジェット記録装置に装着されたときに、当該インクジェット記録装置に設けられた透過型光学式センサの発光部と受光部とによって挟まれる位置に前記検知部が設けられていてもよい。この構成によると、簡易な機構で正確に被検知部を検知させることができる。
【００１３】
本発明のインクカートリッジでは、前記変位部材は、一端に前記被検知部を有していると共に、他端に前記インクタンクに貯留されたインクよりも比重が小さいフロート部を有しており、前記規制手段は、前記変位部材を揺動可能にすべく前記検知部と前記フロート部との間を枢支する支持機構と、前記変位部材の揺動範囲を規制する規制部とを有していることが好ましい。
【００１４】
揺動する変位部材の端部は、インクタンクの内壁面に付着した気泡と接触した際に、比較的小さな表面張力でその揺動を妨げる方向の大きなモーメント力が働く。この構成によると、変位部材の端部に被検知部が位置している。したがって、被検知部に形成された拡散面により、被検知部に付着した気泡を迅速に消滅させ、より迅速に変位部材を正常に揺動させることができる。
【００１５】
本発明のインクカートリッジでは、前記変位部材は、前記被検知部と、前記インクタンクに貯留されているインクよりも比重が小さいフロート部とを有しており、前記規制手段は、前記インクタンクに貯留されたインクの減少に伴うインク液面の変位方向に延在する壁部を有していてもよい。この構成によると、変位部材が揺動するタイプと比べて、変位部材が変位する領域が狭くなるので、インクカートリッジの設計の自由度が増す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施の形態に係るインクカートリッジ１の外観を示した斜視図であり、図２は、インクカートリッジ１の分解斜視図である。
【００１７】
図１、２に示すように、インクカートリッジ１は、インクを貯留するインク貯留体１００の略全体を覆うケース２００と、そのケース２００に取り付けられ、インクカートリッジ１が搬送される際にインク貯留体１００を保護するプロテクタ３００とを備えている。なお、本実施例では、インク貯留体１００、ケース２００及びプロテクタ３００は、樹脂材料から形成されており、金属材料を有していないので、廃棄処分の際に焼却することができる。樹脂材料としては、例えば、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどである。
【００１８】
図１に示すように、インクカートリッジ１は、略６面体として構成されている。すなわち、最大面積となる一対の略矩形面と、一対の当該面を連結する４方向に位置する側面との略６つの面で構成されている。以下の説明において、その６面体の最大面積となる一対の略矩形面の長辺に沿う方向を長手方向、当該面の短辺に沿う方向を短手方向、一対の当該面を連結する方向（長手方向および短手方向に直交する方向）を幅方向と称する。また、６面体の最大面積となる一対の略矩形面を正面および背面と称する。
【００１９】
次に、図３を参照して、インク貯留体１００について詳細に説明する。図３は、インク貯留体１００を示した図である。図３に示すように、インク貯留体１００は、インクを貯留するインクタンク１１０と、インクタンク１１０に貯留されているインクを外部（インクジェット記録装置１０００（図７参照））に供給するインク供給部１２０と、インクタンク１１０内に大気を導入する大気導入部１３０と、インクタンク１１０内にインクを分注するインク分注部１５０とを主に備えている。
【００２０】
なお、図３に示したインク貯留体１００の状態が、インクカートリッジ１をインクジェット記録装置１０００（図７参照）に装着する姿勢である。すなわち、インクカートリッジ１は、最大面積となる面が垂直となり、且つ最大面積となる面の長辺が水平方向に沿うような姿勢で装着され、このとき、インク供給部１２０および大気導入部１３０が側面に位置する。より詳細には、インク供給部１２０が底部側に位置し、大気導入部１３０が天井側に位置する。以下の説明において、インクカートリッジ１のインクジェット記録装置１０００への装着姿勢での天井側を「上」、底部側を「下」として上下方向を定める。すなわち、インク貯留体１００に貯留されているインクの減少に伴うインク液面の変位方向が上下方向となる。
【００２１】
インクタンク１１０は、本体部１７０と、インク供給部１２０と大気導入部１３０との間において、本体部１７０から長手方向に突出していると共に、内部に本体部１７０と連通する空間が形成された検知部１４０とを有している。すなわち、インク貯留体１００の同一壁面にインク供給部１２０、大気導入部１３０、および検知部１４０が設けられている。また、インクタンク１１０内には、インクタンク１１０に貯留されたインクの減少に伴って、図３における紙面左下部近傍、すなわちインク供給部１２０近傍を支点として揺動可能なセンサーアーム４７０が配置されている。
【００２２】
ここで、図５を参照して、センサーアーム４７０について説明する。図５（ａ）は、センサーアーム４７０の正面側を示した図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ｖｂ視におけるセンサーアーム４７０を示した図である。センサーアーム４７０は、インクタンク１１０内のインク残量を検出するための部材である。また、センサーアーム４７０は、インクの比重より小さい比重となる樹脂材料（例えばスチレン樹脂）から構成されており、射出成形により製造される。
【００２３】
センサーアーム４７０は、インクタンク１１０内に枢支され、インク残量に応じて揺動する揺動部材であり、本体部１７０に設けられている略Ｃ字型のアーム挟持部４２５（図３参照）に取り付けられる取付軸４７２ａを備えた取付部４７２と、図５（ａ）において取付部４７２の右側に位置するフロート部４７１と、取付部４７２からフロート部４７１に対して略垂直方向（図５（ａ）上方）に延びると共にさらに上方へ傾斜して延びるアーム部４７３とを有している。フロート部４７１の体積はアーム部４７３の体積よりも十分に大きいものとされている。そして、アーム部４７３の端部は、インクジェット記録装置１０００に設けられたインク残量検出センサ１０１４（図７参照）により検知される被検知部４７３ａとなっている。被検知部４７３ａは、図５（ａ）の紙面に平行な面を有する板状である。なお、センサーアーム４７０がインクタンク１１０内に取り付けられた状態では、図３に示すように、センサーアーム４７０の被検知部４７３ａは、検知部１４０内の空間に配置される。
【００２４】
つまり、センサーアーム４７０は、一端（図５（ａ）における左側端部）に被検知部４７３ａを有していると共に、他端（図５（ａ）における右側端部）にフロート部４７１を有しており、取付部４７２を中心に揺動可能である。ここで、図５（ａ）に示すように、回動の中心である取付部４７２から被検知部４７３ａまでの長さは、取付部４７２からフロート部４７１の端部までの長さよりも長い。なお、センサーアーム４７０は、フロート部４７１がインクタンク１１０の底壁と当接することによって、図３における時計回りへの回動が規制される。また、被検知部４７３ａが後述するストッパ１４２と当接することによって、図３における反時計回りへの回動が規制される。このように、センサーアーム４７０は、インクタンク１１０の底壁と後述するストッパ１４２とによって、一定の揺動経路で揺動するように揺動範囲が規制されている。
【００２５】
アーム部４７３には、幅方向（図５（ｂ）左右方向）に突出するリブ４７３ｂが形成され強度が保たれている。被検知部４７３ａには、上下２箇所（図５（ａ）上側端部および下側端部）に、略半球状のアーム突起部４７３ｃ、４７３ｄが設けられている。アーム突起部４７３ｃ、４７３ｄは半球状に形成されているので、検知部１４０の内壁と当接する部分がアーム突起部４７３ｃ、４７３ｄの先端だけとなるので、インクの表面張力の影響を抑制することができる。
【００２６】
センサーアーム４７０は、インクの比重より小さい比重となる樹脂材料から構成されている。また、フロート部４７１の体積はアーム部４７３の体積よりも十分に大きいものとされている。より詳細には、アーム部４７３とフロート部４７１の体積比が、フロート部４７１がインクの液中に位置している場合には、重力および浮力によってセンサーアーム４７０に生じる図５（ａ）における反時計回りのモーメントが時計回りのモーメントよりも大きくなり、フロート部４７１の一部がインクの液中から露出した場合には、フロート部４７１に生じる浮力が減少し、反時計回りのモーメントと時計回りのモーメントとが等しくなるように設定されている。したがって、フロート部４７１の一部がインクの液中から露出した後は、インクの減少に伴いさらにインクの液面が下がると、その液面に追従してフロート部４７１が下方に移動する。フロート部４７１が下方に移動すると、取付部４７２の取付軸４７２ａを支軸として、アーム部４７３が上方へ移動する。
【００２７】
また、図５（ａ）に示すように、センサーアーム４７０表面、より詳細には、フロート部４７１の一部分と、アーム部４７３のリブ４７３ｂを除く部分とには、微小凹凸が設けられた拡散面４７４が形成されている。ここで、図６を参照しつつ、拡散面４７４について説明する。図６（ａ）は、被検知部４７３ａの拡大図であり、図６（ｂ）は、図６のVIb−VIb線に沿う断面図である。なお、図６（ａ）においては、説明のために、凹部に斜線を引いている。また、図６（ｂ）においては、上下方向を拡大して描いている。
【００２８】
図６に示すように、拡散面４７４は、基準面４７４ａ（図６（ａ）における斜線部分）と基準面４７４ａに対して突出した複数の突出部４７４ｂとからなっている。図６（ｂ）に示すように、基準面４７４ａと突出部４７４ｂの側面とは滑らかな曲面で繋がるのではなく隅部４７４ｃが形成されるように角度をなして接続されている。これにより、隅部４７４ｃ（基準面４７４ａと突出部４７４ｂの側面との接続部分）は強い毛管力を発生する構造となっている。ここで、図６（ａ）に示すように、拡散面４７４に直交する方向から視た際の複数の突出部４７４ｂの形状は、画一的ではなく多様であるが、いずれも略円形状である。また、拡散面４７４に直交する方向から視た際の複数の突出部４７４ｂの大きさについても、大小様々である。さらに、図６（ｂ）に示すように、基準面４７４ａから複数の突出部４７４ｂの先端までのそれぞれの長さについても、一様ではなく様々である。
【００２９】
なお、本実施の形態では、基準面４７４ａと突出部４７４ｂとがなす角度θは約９０度、拡散面４７４の基準面４７４ａから突出部４７４ｂの先端までの長さ（凹凸の高さの差）ｔ１は０．０４〜０．０６ｍｍ、突出部４７４ｂの平均径は０．８ｍｍ、基準面４７４ａと突出部４７４ｂとの面積比は０．５である。
【００３０】
また、互いに隣接する突出部４７４ｂの間の隙間は、当該隙間にインクが存在する際にインクに対して毛管力が発生する程度の長さ、具体的には０．４ｍｍ程度となっている。したがって、互いに隣接する突出部４７４ｂの間は毛管力発生領域となっている。そして、ある２つの突出部４７４ｂ間の毛管力発生領域は、他の毛管力発生領域と繋がっている。よって、拡散面４７４上の液体は、当該液体が位置する毛管力発生領域に発生する毛管力によって他の領域へ拡散する。
【００３１】
図３に戻って、本体部１７０は、本体部１７０の正面側および背面側に縁部を有するフレーム部１８０と、フレーム部１８０の正面側および背面側の縁部に溶着されるフィルム１６０とを有している。つまり、本実施の形態では、フレーム部１８０の正面側と背面側との両面をフィルム１６０で塞ぐことによって、本体部１７０の内部にインクが貯留される空間を形成している。したがって、インク貯留体１００の厚みを、側壁により両面を塞ぐ場合と比較して薄くすることができる。
【００３２】
フレーム部１８０は、インクタンク１１０の幅方向に平行な面を有しており、本体部１７０の内部空間を画定する立壁である外周溶着部４００と、インクタンク１１０の幅方向に平行な面を有しており、外周溶着部４００の内側に配置される内部溶着部４１１〜４１７と、インクタンク１１０の幅方向と直交する面を有しており、外周溶着部４００と内部溶着部４１１〜４１７とを連結する連結部４２０、４３０、４４０とを備えている。より詳細には、連結部４２０は、図３の左下部分において外周溶着部４００と内部溶着部４１１とを連結している。連結部４３０は、図３の上部において外周溶着部４００と内部溶着部４１２とを連結している。連結部４４０は、図３の左上部から右下部にかけて外周溶着部４００と内部溶着部４１３〜４１７とを連結している。ここで、図３において、外周溶着部４００および内部溶着部４１１〜４１７の黒塗りされた部分は同一の仮想平面上に位置しており、当該部分にフィルム１６０が超音波溶着により溶着される。また、連結部４２０には、センサーアーム４７０の取付部４７２を挟持するアーム挟持部４２５が設けられる。
【００３３】
図３に示すように、内部溶着部４１１〜４１７は、少なくともその一部の立壁が、フレーム部１８０の長手方向に対して下降傾斜する、または略直交する方向、すなわち、インクカートリッジ１の下方側に延びており、その下方側の端部が外周溶着部４００に接続されていない。よって、フレーム部１８０にフィルム１６０を溶着する際のフィルム１６０の弛みを抑制するために、外周溶着部４００の内側に複数の内部溶着部４１１〜４１７を設けたとしても、複数の内部溶着部４１１〜４１７がインクの流れを妨げることを低減することができる。また、内部溶着部４１１〜４１７が、外周溶着部４００の内側に拡散されて配置されているので、フィルム１６０の弛みの発生を低減すると共に、インクの流れの妨げを効果的に低減することができる。
【００３４】
次に、図４を参照して、検知部１４０の構造について説明する。図４（ａ）は、検知部１４０近傍の概略を示した図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のIVb−IVb線に沿う検知部１４０の断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）のIVc−IVc線に沿う検知部１４０近傍の断面図である。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、検知部１４０は、本体部１７０から外方（図４（ａ）左方向）に突出しており、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、その内部には本体部１７０の内部に連通すると共に、上下方向に延在する空間が形成されている。そして、検知部１４０内の空間には、センサーアーム４７０の一端に設けられた被検知部４７３ａが配置される。なお、被検知部４７３ａは、検知部１４０内において上下方向に変位可能である。また、検知部１４０の内部には、センサーアーム４７０を下方から支持し、センサーアーム４７０の変位を規制するストッパ１４２が設けられている。
【００３６】
ここで、検知部１４０は透光性を有しており、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着された際に、インクジェット記録装置１０００に設けられた透過型のインク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂ（図７参照）との間に挟まれる位置に設けられている。また、センサーアーム４７０は遮光性を有している。これにより、インク残量検出センサ１０１４は、上述のように、インクの減少によりインクの液面が低下した際に、センサーアーム４７０の回動に伴ってアーム部４７３が上方へ移動し、被検知部４７３ａが検知部１４０内において上方に移動すると、被検知部４７３ａの変位を検出ことができる。したがって、インク残量検出センサ１０１４によって、インクの残量が少なくなったことを検出することができる。
【００３７】
図４（ｂ）に示すように、検知部１４０の幅方向に沿う長さｔ２は、本体部１７０の幅方向に沿う長さｔ３よりも短い。したがって、インク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂ（図７参照）との間の間隔を比較的狭くすることができるので、安価なセンサであっても被検知部４７３ａを確実に検知することができる。
【００３８】
図３に戻って、インク供給部１２０は、インクタンク１１０と連通すると共に長手方向に延在する筒状のインク供給路１２１と、その一部がインク供給路１２１内に内挿されるインク供給機構１２２とから構成されている。インク供給機構１２２は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着されていない状態では、インクの流路を閉鎖し、インクジェット記録装置１０００に装着され、インクジェット記録装置１０００のインク抽出管１０１５（図７参照）が挿入されるとインクの流路を開放する。したがって、インク供給部１２０は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着されている際に、インクタンク１１０内のインクをインクジェット記録装置１０００に供給することができる。
【００３９】
大気導入部１３０は、インクタンク１１０と連通すると共に長手方向に延在する筒状の大気連通路１３１と、その一部が大気連通路１３１内に内挿されると共に、大気連通路１３１の外に向かって突出する棒状のバルブ開放部１３２ａを有する大気導入機構１３２とから構成されている。大気導入機構１３２は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着されていない状態では、大気の流路を閉鎖し、インクジェット記録装置１０００に装着され、バルブ開放部１３２ａがインクジェット記録装置１０００の装着面１０１３（図７参照）と当接し、大気連通路１３１内に向かって押圧された際に大気の流路を開放する。したがって、大気導入部１３０は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着されている際に、インクタンク１１０内を大気と連通させることができる。
【００４０】
インク分注部１５０は、インク貯留体１００のインク供給部１２０および大気導入部１３０が設けられている側面と対向する側面における底部近傍に設けられており、長手方向に延在する分注筒部１５１と、分注筒部１５１内に圧入されるインク分注栓（図示せず）とから構成される。分注筒部１５１には、分注筒部１５１とインクタンク１１０とを連通する連通孔（図示せず）が形成されている。インク分注栓は、プルチゴムなどの弾性部材で構成されており、一旦、分注筒部１５１内に圧入されると、簡単に取り外しができないと共に、針を抜き差ししても針の進入路が閉塞されるよう構成されている。
【００４１】
ここで、図８を参照しつつ、インクタンク１１０内のインクの残量の検出方法について説明する。図８（ａ）は、インク残量有りの状態を示しており、図８（ｂ）は、インク残量無しの状態を示している。
【００４２】
図８（ａ）に示すように、インクタンク１１０内にインクが多く貯留されている状態（少なくとも、被検出部４７３ａがストッパ１４２と当接している際のフロート部４７１の位置よりも上方にインク液面が位置する状態）では、上述したように、センサーアーム４７０に生じる図反時計回りのモーメントが時計回りのモーメントよりも大きくなるので、フロート部４７１がインク内に浮いている。このとき、センサーアーム４７０の被検知部４７３ａは、インク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａ及び受光部１０１４ｂの間を遮断する検知位置に位置している。この状態がインク有りの状態であり、インクジェット記録装置１０００の制御基板（図示せず）でインク有りの判別がなされる。
【００４３】
その後、インクタンク１１０内のインクが減少してアーム部４７３がインクの液面から露出すると、アーム部４７３に生じる浮力が減少する。これにより、センサーアーム４７０に生じる時計回りのモーメントが小さくなるが、反時計回りのモーメントが時計回りのモーメントよりも大きいことに変わりはなく、センサーアーム４７０は図８（ａ）に示す位置に留まっている。さらにインクが減少し、フロート部４７１がインクの液面から露出すると、アーム部４７３に生じる浮力が減少する。これにより、センサーアーム４７０に生じる反時計回りのモーメントが小さくなる。そして、フロート部４７１の一部がインクの液中から露出したときに、反時計回りのモーメントと時計回りのモーメントとが等しくなる。その後、さらにインクが減少すると、低下するインクの液面に追従してフロート部４７１が下方に移動する。そして、インクタンク１１０内のインクがほぼ無くなり、インクタンク１１０の底面に無くなると、センサーアーム４７０のフロート部４７１が底面に当接する。このフロート部４７１の下方への移動により、センサーアーム４７０が取付部４７２を中心として時計周り方向に回動し、センサーアーム４７０の被検知部４７３ａが上方へ変位する。被検知部４７３ａが、インク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間を遮らない非検知位置まで変位すると、発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間に光が通る。この状態がインク無し状態であり、インクジェット記録装置１０００の制御基板（図示せず）でインク無しの判別がなされる。
【００４４】
続いて、ケース２００について説明する。ケース２００は、図２に示すように、インク貯留体１００を幅方向から挟み込む第１ケース部材２１０、および第２ケース部材２２０で構成されている。第１ケース部材２１０は、インク貯留体１００の図２下側面を覆う部材であり、第２ケース部材２２０は、インク貯留体１００の図２上側面を覆う部材である。第１及び第２ケース部材２１０、２２０は、樹脂材料から構成されており、射出成形により製造される。
【００４５】
第１ケース部材２１０と第２ケース部材２２０とは略同形状に形成されており、インク貯留体１００を挟持した状態において、インク供給部１２０の一部を外部に露出する略円形の貫通孔を構成するケース切欠部２１１、２２１と、大気導入部１３０の一部を外部に露出する略円形の貫通孔を構成するケース切欠部２１２、２２２と、検知部１４０の側壁とによりインク残量検出センサ１０１４（図７参照）を検知部１４０を挟み込む位置まで挿入可能な貫通孔を検知部１４０の両側（図２上下の両側）に構成するケース切欠部２１３、２２３とがそれぞれ形成されている。
【００４６】
次に、ケース２００の外形状について説明する。第１及び第２ケース部材２１０、２２０の短手方向両側端部には、第１及び第２ケース部材２１０、２２０の表面に対する凹状の段差が長手方向に延在するように形成されている。この段差部分において、第１及び第２ケース部材２１０、２２０が溶着され、ケース２００に対してインク貯留体１００が固着される。当該段差部分は、インク供給部１２０側（図２右手前側）の段差部分が第１ケース溶着部２１６、２２６であり、大気導入部１３０側（図２左奧側）の段差部分が第２ケース溶着部２１７、２２７である。第２ケース部材２２０における第１ケース溶着部２２６のケース切欠き部２２１が形成されている側とは反対側の端部には、短手方向に延びる係合部２２６ａが形成されている。なお、図示はしないが、第１ケース部材２２０にも係合部２２６ａと同様の係合部が形成されている。第２ケース溶着部２１７、２２７は、ケース２００の長手方向の略中間位置に凹状に形成された係止部２１７ａ、２２７ａを有している。
【００４７】
プロテクタ３００は、インク貯留体１００のインク供給部１２０及び大気導入部１３０が設けられている面を覆う部材であり、インクカートリッジ１が出荷される場合に、インク供給部１２０及び大気導入部１３０を保護するための部材である。また、プロテクタ３００は、樹脂材料から構成されており、射出成形により製造される。図２に示すように、プロテクタ３００には、大気導入部１３０側（図２左奧側）に対応した箇所にプロテクタ貫通孔３１０が形成されているので、大気導入機構１３２のバルブ開放部１３２ａを保護することができる。
【００４８】
次に、図７を参照しつつ、インクカートリッジ１のインクジェット記録装置１０００への装着について説明する。インクカートリッジ１をインクジェット記録装置１０００に取り付ける場合には、ケース２００からプロテクタ３００を取り外した状態で行われる。
【００４９】
図７に示すように、インクジェット記録装置１０００側の装着部１０１０には、インクカートリッジ１を装着した際に、インクカートリッジ１のインク供給部１２０および大気導入部１３０と対向する装着面１０１３から当該面と直交する方向（図７右方向）に突出し、ケース２００の係止部２１７ａ、２２７ａと係止する係止棒１０１１と、ケース２００の第１ケース溶着部２１６、２２６を下方から支持すると共に、その第１ケース溶着部２１６、２２６の形状に応じて凹状に形成された支持部１０１２とを備えている。係止棒１０１１には、支持部１０１２側に突起し、係止部２１７ａ、２２７ａと略同形状に形成された凸部１０１１ａが形成されている。
【００５０】
装着部１０１０の装着面１０１３には、インク残量検出センサ１０１４が配設されている。インク残量検出センサ１０１４は、略コ字状に形成されており、コ字状の開放された一方の端部が光を発光する発光部１０１４ａであり、他方の端部が光を受光する受光部１０１４ｂである。その発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとが、ケース切欠部２１３、２２３と検知部１４０とにより形成される貫通孔にそれぞれ挿通されるよう、装着面１０１３から突出するよう取り付けられている。なお、インク残量検出センサ１０１４は、発光部１０１４ａから発光された光を受光部１０１４ｂが受光した場合に、インクジェット記録装置１０００に設けられた制御基板（図示せず）に信号を出力せずに（又は出力し）、発光部１０１４ａから発光された光が遮断され受光部１０１４ｂが受光できない場合に、制御基板に信号を出力する（又は出力しない）よう構成されている。
【００５１】
また、装着面１０１３のインク供給部１２０に対応する側（図７（ａ）下側）には、インク抽出管１０１５が突出して設けられる一方、装着面１０１３の大気導入部１３０に対応する側（図７（ａ）上側）は、その装着面１０１３が平面に形成されている。インク抽出管１０１５には、インク流路１０１３ａが連接されており、そのインク流路１０１３ａを通り、図示しない吐出口へインクが供給される。また、大気導入部１３０側の装着面１０１３には、大気導入路１０１３ｂが形成されており、その大気導入路１０１３ｂを通り、インクカートリッジ１（インクタンク１１０）内に大気が導入される。
【００５２】
さらに、装着部１０１０には、支持部１０１２の先端側（図７（ａ）右側、インクカートリッジ１側の端部）に、ケース２００の係合部２１６ａ、２２６ａと係合して回動する係合部材１０１７が備えられている。係合部材１０１７は、ケース２００の係合部２１６ａ、２２６ａと係合する係合端部１０１７ａと、その係合端部１０１７ａに連接され係合部材１０１７を軸支する軸支部１０１７ｂと、軸支部１０１７ｂと連接されケース２００の装着部１０１０に対向する面の反対側面を覆う被覆部１０１７ｃとを備えている。
【００５３】
インクカートリッジ１の装着は、ケース２００の第１ケース溶着部２１６、２２６が支持部１０１２に当接するように挿入し、第１ケース溶着部２１６、２２６が支持部１０１２上をスライドするよう押圧することで行われる。即ち、図７（ａ）に示すように、矢印Ｅ方向にインクカートリッジ１をスライドさせる。
【００５４】
図７（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１が装着部１０１０方向（図７（ｂ）左方）に押し込まれると、係止棒１０１１は、第２ケース溶着部２１７、２２７に押されて、支持部１０１２から離れる方向に弾性変形する。また、係合部材１０１７の係合端部１０１７ａが係合部２１６ａ、２２６ａと当接する。さらに、インクカートリッジ１を押し込むと、係合部材１０１７が上方へ回動する（図７（ｂ）矢印Ｆ方向）。
【００５５】
図７（ｃ）に示すように、図７（ｂ）の状態からさらにインクカートリッジ１を押し込むと（又は係合部材１０１７を使用者が図７（ｂ）の矢印Ｆ方向に回動させると）、係止棒１０１１の凸部１０１１ａがケース２００の係止部２１７ａ、２２７ａに嵌り込み係合され、インクカートリッジ１を固定する。よって、インクカートリッジ１は、装着部１０１０に装着された状態で、印刷の振動などにより簡単に外れてしまうことが防止される。
【００５６】
また、インクカートリッジ１が装着部１０１０に装着されると、インク抽出管１０１５がインク供給部１２０内部に挿入され、インク供給が可能な状態となり、大気導入部１３０のバルブ開放部１３２ａが装着面１０１３と当接して大気が導入可能な状態となり、インク残量検出センサ１０１４がケース切欠部２１３，２２３と検知部１４０とにより形成される貫通孔に挿通され、インク残量を検出可能な状態となる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態のインクカートリッジ１では、インクが貯留されるインクタンク１１０内に、インクタンク１１０に貯留されたインクの減少に伴って一定の変位経路を変位するセンサーアーム４７０が備えられている。そして、センサーアーム４７０の表面の一部分には、毛管力が発生するように微小凹凸が形成された拡散面４７４が設けられている。拡散面４７４上に気泡が付着した場合には、気泡を構成するインクが毛管力によって拡散面４７４上に拡散するので、平坦な表面上に付着した気泡に比べて迅速に消滅する。したがって、本実施の形態のインクカートリッジ１は、インクカートリッジ１を持ち運ぶ場合や、インクカートリッジ１が装着された状態でインクジェット記録装置１０００を運搬する場合等に、インクタンク１１０内にインクの気泡が生じ、インクタンク１１０の内壁面に付着している気泡の表面張力によってセンサーアーム４７０の変位が妨げられた場合でも、センサーアーム４７０の表面に設けられた拡散面４７４により、気泡が迅速に消滅し、センサーアーム４７０が正常に変位することができるようになる。よって、インクタンク１１０内に生じた気泡に起因するインク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を減少させることができる。
【００５８】
また、本実施の形態のインクカートリッジ１では、拡散面４７４は、基準面４７４ａと基準面４７４ａに対して突出した複数の突出部４７４ｂとからなっており、互いに隣接する突出部４７４ｂの間に形成された毛管力発生領域は、他の毛管力発生領域と繋がっている。したがって、毛管力発生領域に引き込まれたインクをスムーズに拡散させることができる。よって、センサーアーム４７０が正常に変位する程度に気泡が消滅するまでに必要な時間をさらに短くすることができる。
【００５９】
また、本実施の形態のインクカートリッジ１の拡散面４７４では、基準面４７４ａと突出部４７４ｂとは隅部４７４ｃが形成されるように角度をなして接続されている。したがって、基準面４７４ａと突出部４７４ｂとが滑らかな曲面で連続する形状に比べて、隅部４７４ｃにより強い毛管力を発生させることができ、拡散面４７４においてより確実に気泡を消滅させることができる。
【００６０】
さらに、本実施の形態のインクカートリッジ１では、インクタンク１１０は、本体部１７０と、本体部１７０から長手方向に突出しつつ、本体部１７０の幅よりも狭い幅を有し、且つ内部に上下方向に延在すると共に本体部１７０と連通する空間が形成された検知部１４０とを有している。そして、センサーアーム４７０がアーム挟持部４２５に取り付けられることによって、センサーアーム４７０の変位は、板状の被検知部４７３ａが検知部１４０内の空間で変位するように規制される。また、センサーアーム４７０のフロート部４７１の一部分と、アーム部４７３のリブ４７３ｂを除く部分とに拡散面４７４が形成されている。したがって、検知部１４０が本体部１７０から突出しているのでインクカートリッジ１の外部（具体的にはインクジェット記録装置１０００）からアクセスしやすく、また、検知部１４０の幅が本体部１７０の幅よりも狭いので安価な透光型センサでセンサーアーム４７０の被検知部４７３ａを検知することができる。本体部１７０から突出しており、且つ本体部１７０よりも狭い幅を有する検知部１４０内の空間には気泡が停留しやすくなるが、検知部１４０内の空間を変位する被検知部４７３ａに拡散面４７４が形成されているので、気泡による動作不良は回避される。よって、インクタンク１１０内に生じた気泡に起因するインク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を効果的に減少させることができる。
【００６１】
加えて、本実施の形態のインクカートリッジ１では、検知部１４０は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着されたときに、インクジェット記録装置１０００に設けられた透過型のインク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間に挟まれる位置に設けられている。したがって、簡易な機構で確実に被検知部４７３ａを検知させることができる。
【００６２】
また、本発明の実施の形態のインクカートリッジ１では、センサーアーム４７０は、一端に被検知部４７３ａを有すると共に、他端にインクよりも比重が小さいフロート部４７１を有しており、被検知部４７３ａとフロート部４７１との間に位置する取付部４７２を中心に揺動可能である。そして、センサーアーム４７０の揺動範囲は、センサーアーム４７０を枢支するアーム挟持部４２５と、センサーアーム４７０が図３における時計回りに回動した場合にフロート部４７１と当接するインクタンク１１０の底壁と、センサーアーム４７０が図３における反時計回りに回動した場合に被検知部４７３ａと当接するストッパ１４２とによって、一定の変位経路を変位するように規制されている。センサーアーム４７０の端部は、インクタンク１１０の内壁面に付着した気泡と接触した際に、比較的小さな表面張力でその揺動を妨げる方向の大きなモーメント力が働く。本実施の形態のインクカートリッジ１では、センサーアーム４７０の一端に設けられた被検知部４７３ａに拡散面４７４が形成されている。したがって、被検知部４７３ａに付着した気泡を迅速に消滅させ、より迅速にセンサーアーム４７０を正常に揺動させることができる。
【００６３】
次に、図９を参照しつつ、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係るインクカートリッジの構成が、第１の実施の形態に係るインクカートリッジ１の構成と主に異なる点は、インクカートリッジ１では、インクジェット記録装置１０００のインク残量検出センサ１０１４によって検知される被検知部４７３ａが、インクタンク１１０内のインクの減少に伴って回動するセンサーアーム４７０の一端に設けられているが、本実施の形態のインクカートリッジ５００では、被検知部５７３が、インクタンク５１０内のインクの減少に伴うインク液面の変位方向に沿って変位する変位部材５７０に設けられている点である。
【００６４】
図９は、本実施の形態のインクカートリッジ５００の断面図であり、インクジェット記録装置２０００に装着した状態を示す図である。図９に示すように、本実施の形態のインクカートリッジ５００は、インクを貯留するインクタンク５１０と、インクタンク５１０の一壁（底壁）に設けられており、インクタンク５１０に貯留されているインクを外部に供給するインク供給部５２０と、インクタンク５１０内にインクを分注するインク分注部５５０と、インクタンク５１０のインク供給部５２０が設けられている壁を外側から覆うキャップ５３０とを主に備えている。なお、図９の紙面における上下方向をインクカートリッジ５００の上下方向とし、紙面に垂直な方向をインクカートリッジ５００の幅方向とする。
【００６５】
インクタンク５１０は、透光性を有していると共に、上部に開口部を有する有底箱型の本体部５１１と、本体部５１１に溶着されており本体部５１１の開口部を塞ぐ蓋体５１５とで構成されおり、その内部には遮光性を有する変位部材５７０が配置されている。変位部材５７０は、インクの比重より小さい比重となる素材で形成されており、フロート部５７１と、図９においてフロート部５７１から鉛直方向上方に延びると共にさらに左上方に延びる接続部５７２と、接続部５７２のフロート部５７１とは反対側の端部に形成された被検知部５７３とを有している。また、変位部材５７０におけるフロート部５７１の占める体積比は、フロート部５７１がインクの液中に位置している場合には、変位部材５７０に生じる浮力がその重力よりも大きく、フロート部５７１の一部がインクの液中から露出した場合（インク液面が図９に示す線Ａよりも低い場合）には、変位部材５７０に生じる浮力が重力と等しくなるように設定されている。なお、フロート部５７１の幅は、後述する検知部５４０内に形成される空間の幅よりも広く、接続部５７２および被検知部５７３の幅は、検知部５４０内に形成される空間の幅よりも狭い。そして、変位部材５７０の表面には、第１の実施の形態のセンサーアーム４７０の表面に形成されている拡散面４７４と同様の拡散面５７４が全面に亘って形成されている。
【００６６】
本体部５１１の側面（図９左側側面）には、本体部５１１から突出するように検知部５４０が設けられている。検知部５４０は、インクカートリッジ５００の幅よりも狭い幅を有している。検知部５４０の内部には、上下方向（インクタンク５１０に貯留されたインクの減少に伴うインク液面の変位方向）に延在すると共に、インクタンク５１０と連通する空間が形成されている。検知部５４０は、インクカートリッジ５００がインクジェット記録装置２０００に装着された際に、インクジェット記録装置２０００に設けられた透過型のインク残量検出センサ２０１４の発光部２０１４ａと受光部２０１４ｂとの間に挟まれる。また、インクタンク５１０の検知部５４０近傍の底面には、上方に延びる規制壁５１２が設けられている。より詳細には、インクタンク５１０内における検知部５４０内の空間と対向する位置に規制壁５１２が設けられている。そして、変位部材５７０は、フロート部５７１が検知部５４０と規制壁５１２との間に位置し、被検知部５７３が検知部５４０内に位置するように配置される。したがって、規制壁５１２によって、変位部材５７０の変位経路が上下方向に規制されることとなる。
【００６７】
また、蓋体５１５には、インクタンク５１０内に（下方に）突出するような規制突起５１６が形成されている。図９に示すように規制突起５１６の先端部近傍は、検知部５４０内の空間に位置する。つまり、検知部５４０内の空間上部には、規制突起５１６の先端が配置されている。さらに、蓋体５１５には、インクタンク５１０内に大気を導入するための連通孔（図示せず）が形成されている。
【００６８】
したがって、インクタンク５１０内にインクが十分（少なくとも、インクの液面が図９に示す線Ａよりも上に位置する程度に）貯留されている際には、変位部材５７０に生じる浮力が重力よりも大きいため、破線で描かれた変位部材５７０のように、被検知部５７３は規制突起５１６の先端に当接する。つまり、被検知部５７３の上方への変位は規制突起５１６によって規制されており、被検知部５７３が検知部５４０内の空間から飛び出すことはない。このとき、被検知部５７３は、インクジェット記録装置２０００に設けられたインク残量検出センサ２０１４の発光部２０１４ａと受光部２０１４ｂとの間を遮断する検知位置に位置している。この状態がインク有りの状態であり、インクジェット記録装置２０００の制御基板（図示せず）でインク有りの判別がなされる。
【００６９】
その後、インクタンク５１０内のインクの減少しインクの液面が線Ａまで下がると、変位部材５７０に生じる浮力が重力と等しくなる。さらに、インクの液面が下がるとその液面の低下に追従してフロート部５７１が検知部５４０と規制壁５１２との間の鉛直方向に延在する空間内で下方に移動する。そして、接続部５７２を介してフロート部５７１に接続されている被検知部５７３は、検知部５４０内の空間において下方に変位する。そして、インク残量がほぼゼロとなり、フロート部５７１がインクタンク５１０の底壁と当接した際には、被検知部５７３は、インク残量検出センサ２０１４の発光部２０１４ａと受光部２０１４ｂとの間を遮断しない非検知位置に位置する。この状態がインク無しの状態であり、インクジェット記録装置２０００の制御基板（図示せず）でインク無しの判別がなされる。
【００７０】
インク供給部５２０は、インクタンク５１０と連通すると共に上下方向に延在する筒状のインク供給路５２１と、インク供給路５２１内に内挿されるインク供給機構５２２とから構成されている。インク分注部５５０は、インクタンク５１０の底壁に設けられており、インクタンク５１０と連通すると共に上下方向に延在する筒状の分注筒部５５１と、分注筒部５５１内に圧入されるインク分注栓５５３とから構成される。インク供給部５２０およびインク分注部５５０の機能は、第１の実施の形態のインク供給部１２０およびインク分注部１５０の機能とそれぞれほぼ同様であるので、これらの機能の説明は省略する。
【００７１】
キャップ５３０は、遮光性を有しており、インクタンク５１０に超音波溶着等によって固着されている。図９に示すように、インクタンク５１０の底壁と対向しており、インクタンク５１０の底壁から下方に突出しているインク供給路５２１および分注筒部５５１の先端と、インクタンク５１０の底壁からインク供給路５２１および分注筒部５５１の先端まで延びているリブ５１３の先端とに当接する底壁５３１、および底壁５３１の縁部分から上方に延びており、インク供給路５２１および分注筒部５５１の側面の一部およびリブ５１３の側面に当接する側壁５３５を有している。底壁５３１のインク供給路５２１および分注筒部５５１に対応する部分には、開口５３２、５３３がそれぞれ設けられている。そして、インク供給路５２１に対応する開口５３２の縁部分には、下方に突出する環状突起５３２ａが形成されている。
【００７２】
以上のように、本実施のインクカートリッジ５００では、第１の実施の形態のインクカートリッジ１と同様に、変位部材５７０の表面に設けられた拡散面５７４により、気泡が迅速に消滅し、変位部材５７０が正常に変位することができるようになるので、インク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を減少させることができる。
【００７３】
また、本実施の形態のインクカートリッジ５００では、変位部材５７０は、被検知部５７３とインクよりも比重が小さいフロート部５７１と有しており、インク液面の変位方向である上下方向に延在する規制壁５１２によって、変位経路が上下方向に規制されている。したがって、変位部材が揺動するタイプと比べて、変位部材５７０が変位する領域が狭くなるので、インクカートリッジ５００の設計の自由度が増す。
【００７４】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。例えば、上述の第１の実施の形態では、変位部材であるセンサーアーム４７０のフロート部４７１の一部分と、アーム部４７３のリブ４７３ｂを除く部分とに拡散面４７４が形成されている場合、第２の実施の形態では、変位部材５７０の全面に拡散面５７４が形成されている場合について説明したが、これには限られない。拡散面は、インクタンクの内壁面における変位部材の変位経路に対応する領域の一部、および変位部材の表面の一部の少なくともいずれか一方に形成されていればよい。ただし、上述したように検知部１４０，５４０の内部は狭い空間であり、気泡が停留しやすくなっているため、拡散面は被検知部４７３ａ，５７３に形成されることが最も望ましい。
【００７５】
また、上述の第１および第２の実施の形態では、拡散面が、基準面と基準面に対して突出した複数の突出部とからなっており、互いに隣接する突出部の間に形成された毛管力発生領域が、他の毛管力発生領域と繋がっている場合について説明したが、これには限られない。例えば、拡散面が、基準面と基準面に対して陥没した複数の窪み部とからなっており、窪み部内が毛管力発生領域となっていてもよい。また、拡散面は、基準面と複数の突出部と複数の窪み部とからなっていてもよい。
【００７６】
さらに、上述の第１および第２の実施の形態では、拡散面の基準面と突出部とが隅部が形成されるように約９０度の角度をなして接続されている場合について説明したが、基準面と突出部の接続角度は９０度には限定されない。また、基準面と突出部とが、隅部が形成されないように連続的に接続されていてもよい。
【００７７】
また、上述の第１の実施の形態では、インクタンク１１０が、本体部１７０と、本体部１７０から長手方向に突出しつつ、本体部１７０の幅よりも狭い幅を有し、且つ内部に上下方向に延在すると共に本体部１７０と連通する空間が形成されており、当該空間内でセンサーアーム４７０の被検知部４７３ａが変位する検知部１４０とを有している場合について説明したが、検知部１４０の形態はこれには限定されない。したがって、例えば、検知部１４０は、本体部１７０から突出していなくてもよいし、本体部１７０と同等の幅を有していてもよい。
【００７８】
また、上述の第１および第２の実施の形態では、センサーアーム４７０、変位部材５７０が、インクの比重より小さい比重とされていたが、これに限られることはなく、少なくともフロート部４７１，５７１がインクの比重より小さい比重であればよい。
【００７９】
加えて、上述の第１および第２の実施の形態では、検知部が、インクカートリッジがインクジェット記録装置に装着されたときに、インクジェット記録装置に設けられたインク残量検出センサの発光部と受光部との間に挟まれる位置に設けられており、透過型のセンサによって検知部内の被検知部を検知する場合について説明したが、これには限られない。例えば、反射型のサンサによって被検知部を検知するようにしてもよい。
【００８０】
さらに、上述の第１の実施の形態では、変位部材であるセンサーアーム４７０の変位範囲が、センサーアーム４７０を枢支するアーム挟持部４２５と、センサーアーム４７０がフロート部４７１側に回動した場合にフロート部４７１と当接するインクタンク１１０の底壁と、センサーアーム４７０が被検知部４７３ａ側に回動した場合に被検知部４７３ａと当接するストッパ１４２とによって規制されている場合について、第２の実施の形態では、変位部材５７０の変位範囲が、インク液面の変位方向である上下方向に延在する規制壁５１２によって、上下方向に規制されている場合について説明したが、変位部材の変位様態および変位部材の変位範囲を規制する手段はこれらには限定されない。
【００８１】
また、上述の第１および第２の実施の形態では、インクタンク内にインクが十分貯留されている際に、変位部材（センサーアーム）の被検知部がインク残量検出センサの発光部と受光部との間を遮断し、インクタンク内のインクがほぼ無くなった際に、被検知部がインク残量検出センサの発光部と受光部との間を開放する場合について説明したが、これに限らず、被検知部は、インクタンク内にインクが十分貯留されている際に、発光部と受光部との間を開放し、インクタンク内のインクがほぼ無くなった際に、発光部と受光部との間を遮断してもよい。
【００８２】
（比較試験１）ここで、上述の第１および第２の実施の形態の変位部材の表面に形成された拡散面のように、基準面および基準面に対して突出した複数の突出部からなる拡散面と、基準面および基準面に対して互いに孤立して陥没した複数の窪み部からなる拡散面（変形例１）と、基準面、互いに孤立する複数の突出部、および複数の窪み部からなる拡散面（変形例２）と、凹凸が形成されていな平坦面（比較例１）との消泡性の比較について述べる。変形例１の拡散面の凹凸高さの差（基準面から窪み部の底部まで長さ）は０．０４〜０．０６ｍｍ、窪み部の平均径は０．８ｍｍ、基準面と窪み部との面積比は０．５である。変形例２の拡散面の凹凸高さの差（突出部の先端から窪み部の底部までの長さ）は０．０４〜０．０６ｍｍ、突出部および窪み部の平均径は０．８ｍｍ、基準面と突出部および窪み部との面積比は０．５である。
【００８３】
各拡散面および平坦面が形成された４つのサンプルに、直径１０ｍｍ程度のインク泡をそれぞれ付着し、泡が消滅するまでの時間を測定する実験を３回行った。使用したインクは水溶性インクであり、その表面張力は約３０ｍＮ／ｍである。また、サンプルの材料はスチレン樹脂である。かかる実験の結果、４つのサンプルでの３回の実験の平均値は、第１および第２の実施の形態と同様の拡散面では２３分、変形例１の拡散面では２９分、変形例２の拡散面では２６分、比較例１の平坦面では３１分であった。したがって、第１および第２の実施の形態の拡散面のように、基準面と基準面に対して突出した複数の突出部とからなる拡散面が最も消泡性が良いことがわかる。
【００８４】
（比較試験２）次に、第１の実施の形態のインクカートリッジと、第１の実施の形態と同型であり、拡散面が形成されていない、すなわち表面が平坦であるセンサーアームが取り付けられたインクカートリッジ（比較例２）とを用いて、センサーアームの挙動を調べる実験を行った。各インクカートリッジのインクタンク内には、インク液面が検知部の長手方向中間に位置する程度の量のインクを貯留させておく。
【００８５】
まず、内部に貯留されているインクを強制的に泡立たせ、センサーアームの被検知部が泡を介して検知部の上部近傍の内壁に張り付いた状態（すなわち、図３における時計回りにセンサーアームが回動し、フロート部がインクタンクの内壁と当接している状態）とする。そして、かかる状態からセンサーアームが正常な位置（被検知部がストッパと当接する位置）に戻るまでの時間を測定した。使用したインクは−２０℃のシアンである。第１の実施の形態のインクカートリッジでかかる実験を２回行った結果、平均値は２分であった。また、比較例２のインクカートリッジでかかる実験を行った結果は２時間１０分であった。したがって、第１の実施の形態のような拡散面が形成されたセンサーアームを用いることで、センサーアームが泡の表面張力の影響により正常に変位できない状態から、正常に変位可能になるまでに要する時間を大幅に短縮できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るインクカートリッジの斜視図である。
【図２】図１に示すインクカートリッジの分解図である。
【図３】図２に示すインク貯留体の図である。
【図４】図３に示す検出部近傍の図である。
【図５】図３に示すセンサーアームの図である。
【図６】図５に示す拡散面を説明するための図である。
【図７】図１に示すインクカートリッジのインクジェット記録装置への装着方法を説明するための図である。
【図８】図５に示す３に示すインクタンク内のインクの残量の検出方法を説明するための図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るインクカートリッジを示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１、５００ インクカートリッジ
１１０、５１０ インクタンク
１４０ 検知部
１７０ 本体部
４７０、５７０ センサーアーム（変位部材）
４７３ａ、５７３ 被検知部
１４２ ストッパ（規制手段）
４２５ アーム挟持部（規制手段、支持機構）
５１２ 規制壁（規制手段、壁部）
４７１ フロート部
４７４、５７２ 拡散面
４７４ａ 基準面
４７４ｂ 突出部
４７４ｃ 隅部
１０００、２０００ インクジェット記録装置
１０１４、２０１４ インク残量検出センサ（透過型光学センサ）
１０１４ａ、２０１４ａ 発光部
１０１４ｂ、２０１４ｂ 受光部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを貯留するインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
記録用紙に向けてノズルからインクを吐出して印刷を行うインクジェット記録装置が知られている。このようなインクジェット記録装置には、着脱可能なインクカートリッジを備えたものがある。インクカートリッジ内のインクが空の状態でインクジェットヘッドがインクを吐出しようとすると、印刷が行なわれないだけでなく、インクジェットヘッド内にエアが侵入することがある。インクジェットヘッド内にエアが侵入すると、そのヘッドは最悪の場合、使用不能となってしまう。このような事態が生じないようにするには、インクカートリッジ内のインク残量を常に把握しておき、インクカートリッジ内のインク残量がほぼゼロになるとヘッドからのインク吐出が禁止されるような制御を行う必要がある。
【０００３】
特許文献１には、インクカートリッジ内のインク残量を検出する技術が開示されている。すなわち、特許文献１に記載のインクカートリッジは、インクタンク内において揺動可能に支持されているセンサーアームを備えている。センサーアームは、一端に被検知部を有しており、他端にフロート部を有している。インクタンク内にインクが満たされている際には、ストッパによってフロートの鉛直方向に沿った位置が上昇することによるセンサーアームの回動が規制され、被検知部が検知位置に位置するようになっている。そして、ストッパによって回動が規制された状態におけるフロートの位置よりもインクの液面が下がった際には、インク残量が減少するのに伴って、フロートの鉛直方向に沿った位置が下降すると共に、被検知部の鉛直方向に沿った位置が上昇し、検知位置から非検知位置に移動するように構成されている。これにより、被検知部材を検知位置において検知できなくなった場合に、インク切れを検出することができる。
【特許文献１】特開２００５−１２５７３８号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクカートリッジを持ち運ぶ場合や、インクカートリッジが装着された状態でプリンタを運搬する場合等に、インクカートリッジが振動すると、インクタンク内にインクの気泡が生じることがある。インクタンク内にインクの気泡が生じた際には、インクタンクの内壁面に付着している気泡の表面張力によってセンサーアームの回動が妨げられ場合がある。このような場合には、インク残量が十分あるにも拘らず、インク切れと検知されてしまう等の不具合が生じる。なお、インクタンク内の気泡が消滅すれば、センサーアームが正常に回動するが、センサーアームが気泡に引っかかった状態から正常に回動することができる程度に気泡が消滅するまでには、通常、数時間から数十時間程度かかる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、インクタンク内に生じた気泡に起因するインク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を減少させることができるインクカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のインクカートリッジは、インクが貯留されるインクタンクと、前記インクタンク内に設けられ、前記インクタンクに貯留されたインクの減少に伴って変位する変位部材と、前記変位部材が所定の変位経路を変位するように規制する規制手段とを備えており、前記インクタンクの内壁面における前記変位経路に対応する領域の一部、および前記変位部材の表面の一部の少なくともいずれか一方に、毛管力が発生するように微小凹凸が形成された拡散面が設けられている。
【０００７】
拡散面上の気泡は、気泡を構成するインクが毛管力によって拡散面上に拡散するので、平坦な表面上の気泡に比べて迅速に消滅する。この構成によると、インクタンクの内壁面に付着している気泡の表面張力によって変位部材の変位が妨げられた場合でも、インクタンクの内壁面または変位部材の表面の少なくともいずれか一方に設けられた拡散面により、気泡が迅速に消滅し、変位部材が正常に変位することができるようになる。したがって、インクタンク内に生じた気泡に起因するインク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を減少させることができる。
【０００８】
本発明のインクカートリッジでは、前記拡散面が、基準面と前記基準面に対して突出した複数の突出部とからなっており、互いに隣接する前記突起部間に形成された毛管力発生領域が、他の毛管力発生領域と繋がっていることが好ましい。この構成によると、毛管力発生領域に引き込まれたインクをスムーズに拡散させることができる。よって、変位部材が正常に変位する程度に気泡が消滅するまでに必要な時間をさらに短くすることができる。
【０００９】
本発明のインクカートリッジでは、前記基準面と前記突出部とが隅部を有するように角度をなして接続されていることが好ましい。この構成によると、拡散面においてより確実に気泡を消滅させることができる。
【００１０】
本発明のインクカートリッジは、前記インクタンクが、本体部と、前記本体部から突出するとともに前記本体部の幅よりも狭い幅を有し、且つ、前記本体部の内部に連通する空間が内部に形成される検知部とを備えており、前記変位部材が、前記規制手段の規制により前記検知部の空間内で変位する板状の被検知部を有しており、前記拡散面が、前記被検知部の表面に形成されていてもよい。
【００１１】
この構成によると、検知部が本体部から突出しているのでインクカートリッジの外部からアクセスしやすく、また、検知部の幅が本体部の幅よりも狭いので安価な透光型センサで変位部材の被検知部を検知することができる。本体部から突出しており、且つ本体部よりも狭い幅を有する検知部内の空間には気泡が停留しやすくなるが、検知部内の空間を変位する被検知部に拡散面が形成されているので、気泡による動作不良は回避される。したがって、インクタンク内に生じた気泡に起因するインク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を効果的に減少させることができる。
【００１２】
本発明のインクカートリッジでは、インクジェット記録装置に装着されたときに、当該インクジェット記録装置に設けられた透過型光学式センサの発光部と受光部とによって挟まれる位置に前記検知部が設けられていてもよい。この構成によると、簡易な機構で正確に被検知部を検知させることができる。
【００１３】
本発明のインクカートリッジでは、前記変位部材は、一端に前記被検知部を有していると共に、他端に前記インクタンクに貯留されたインクよりも比重が小さいフロート部を有しており、前記規制手段は、前記変位部材を揺動可能にすべく前記検知部と前記フロート部との間を枢支する支持機構と、前記変位部材の揺動範囲を規制する規制部とを有していることが好ましい。
【００１４】
揺動する変位部材の端部は、インクタンクの内壁面に付着した気泡と接触した際に、比較的小さな表面張力でその揺動を妨げる方向の大きなモーメント力が働く。この構成によると、変位部材の端部に被検知部が位置している。したがって、被検知部に形成された拡散面により、被検知部に付着した気泡を迅速に消滅させ、より迅速に変位部材を正常に揺動させることができる。
【００１５】
本発明のインクカートリッジでは、前記変位部材は、前記被検知部と、前記インクタンクに貯留されているインクよりも比重が小さいフロート部とを有しており、前記規制手段は、前記インクタンクに貯留されたインクの減少に伴うインク液面の変位方向に延在する壁部を有していてもよい。この構成によると、変位部材が揺動するタイプと比べて、変位部材が変位する領域が狭くなるので、インクカートリッジの設計の自由度が増す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施の形態に係るインクカートリッジ１の外観を示した斜視図であり、図２は、インクカートリッジ１の分解斜視図である。
【００１７】
図１、２に示すように、インクカートリッジ１は、インクを貯留するインク貯留体１００の略全体を覆うケース２００と、そのケース２００に取り付けられ、インクカートリッジ１が搬送される際にインク貯留体１００を保護するプロテクタ３００とを備えている。なお、本実施例では、インク貯留体１００、ケース２００及びプロテクタ３００は、樹脂材料から形成されており、金属材料を有していないので、廃棄処分の際に焼却することができる。樹脂材料としては、例えば、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどである。
【００１８】
図１に示すように、インクカートリッジ１は、略６面体として構成されている。すなわち、最大面積となる一対の略矩形面と、一対の当該面を連結する４方向に位置する側面との略６つの面で構成されている。以下の説明において、その６面体の最大面積となる一対の略矩形面の長辺に沿う方向を長手方向、当該面の短辺に沿う方向を短手方向、一対の当該面を連結する方向（長手方向および短手方向に直交する方向）を幅方向と称する。また、６面体の最大面積となる一対の略矩形面を正面および背面と称する。
【００１９】
次に、図３を参照して、インク貯留体１００について詳細に説明する。図３は、インク貯留体１００を示した図である。図３に示すように、インク貯留体１００は、インクを貯留するインクタンク１１０と、インクタンク１１０に貯留されているインクを外部（インクジェット記録装置１０００（図７参照））に供給するインク供給部１２０と、インクタンク１１０内に大気を導入する大気導入部１３０と、インクタンク１１０内にインクを分注するインク分注部１５０とを主に備えている。
【００２０】
なお、図３に示したインク貯留体１００の状態が、インクカートリッジ１をインクジェット記録装置１０００（図７参照）に装着する姿勢である。すなわち、インクカートリッジ１は、最大面積となる面が垂直となり、且つ最大面積となる面の長辺が水平方向に沿うような姿勢で装着され、このとき、インク供給部１２０および大気導入部１３０が側面に位置する。より詳細には、インク供給部１２０が底部側に位置し、大気導入部１３０が天井側に位置する。以下の説明において、インクカートリッジ１のインクジェット記録装置１０００への装着姿勢での天井側を「上」、底部側を「下」として上下方向を定める。すなわち、インク貯留体１００に貯留されているインクの減少に伴うインク液面の変位方向が上下方向となる。
【００２１】
インクタンク１１０は、本体部１７０と、インク供給部１２０と大気導入部１３０との間において、本体部１７０から長手方向に突出していると共に、内部に本体部１７０と連通する空間が形成された検知部１４０とを有している。すなわち、インク貯留体１００の同一壁面にインク供給部１２０、大気導入部１３０、および検知部１４０が設けられている。また、インクタンク１１０内には、インクタンク１１０に貯留されたインクの減少に伴って、図３における紙面左下部近傍、すなわちインク供給部１２０近傍を支点として揺動可能なセンサーアーム４７０が配置されている。
【００２２】
ここで、図５を参照して、センサーアーム４７０について説明する。図５（ａ）は、センサーアーム４７０の正面側を示した図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ｖｂ視におけるセンサーアーム４７０を示した図である。センサーアーム４７０は、インクタンク１１０内のインク残量を検出するための部材である。また、センサーアーム４７０は、インクの比重より小さい比重となる樹脂材料（例えばスチレン樹脂）から構成されており、射出成形により製造される。
【００２３】
センサーアーム４７０は、インクタンク１１０内に枢支され、インク残量に応じて揺動する揺動部材であり、本体部１７０に設けられている略Ｃ字型のアーム挟持部４２５（図３参照）に取り付けられる取付軸４７２ａを備えた取付部４７２と、図５（ａ）において取付部４７２の右側に位置するフロート部４７１と、取付部４７２からフロート部４７１に対して略垂直方向（図５（ａ）上方）に延びると共にさらに上方へ傾斜して延びるアーム部４７３とを有している。フロート部４７１の体積はアーム部４７３の体積よりも十分に大きいものとされている。そして、アーム部４７３の端部は、インクジェット記録装置１０００に設けられたインク残量検出センサ１０１４（図７参照）により検知される被検知部４７３ａとなっている。被検知部４７３ａは、図５（ａ）の紙面に平行な面を有する板状である。なお、センサーアーム４７０がインクタンク１１０内に取り付けられた状態では、図３に示すように、センサーアーム４７０の被検知部４７３ａは、検知部１４０内の空間に配置される。
【００２４】
つまり、センサーアーム４７０は、一端（図５（ａ）における左側端部）に被検知部４７３ａを有していると共に、他端（図５（ａ）における右側端部）にフロート部４７１を有しており、取付部４７２を中心に揺動可能である。ここで、図５（ａ）に示すように、回動の中心である取付部４７２から被検知部４７３ａまでの長さは、取付部４７２からフロート部４７１の端部までの長さよりも長い。なお、センサーアーム４７０は、フロート部４７１がインクタンク１１０の底壁と当接することによって、図３における時計回りへの回動が規制される。また、被検知部４７３ａが後述するストッパ１４２と当接することによって、図３における反時計回りへの回動が規制される。このように、センサーアーム４７０は、インクタンク１１０の底壁と後述するストッパ１４２とによって、一定の揺動経路で揺動するように揺動範囲が規制されている。
【００２５】
アーム部４７３には、幅方向（図５（ｂ）左右方向）に突出するリブ４７３ｂが形成され強度が保たれている。被検知部４７３ａには、上下２箇所（図５（ａ）上側端部および下側端部）に、略半球状のアーム突起部４７３ｃ、４７３ｄが設けられている。アーム突起部４７３ｃ、４７３ｄは半球状に形成されているので、検知部１４０の内壁と当接する部分がアーム突起部４７３ｃ、４７３ｄの先端だけとなるので、インクの表面張力の影響を抑制することができる。
【００２６】
センサーアーム４７０は、インクの比重より小さい比重となる樹脂材料から構成されている。また、フロート部４７１の体積はアーム部４７３の体積よりも十分に大きいものとされている。より詳細には、アーム部４７３とフロート部４７１の体積比が、フロート部４７１がインクの液中に位置している場合には、重力および浮力によってセンサーアーム４７０に生じる図５（ａ）における反時計回りのモーメントが時計回りのモーメントよりも大きくなり、フロート部４７１の一部がインクの液中から露出した場合には、フロート部４７１に生じる浮力が減少し、反時計回りのモーメントと時計回りのモーメントとが等しくなるように設定されている。したがって、フロート部４７１の一部がインクの液中から露出した後は、インクの減少に伴いさらにインクの液面が下がると、その液面に追従してフロート部４７１が下方に移動する。フロート部４７１が下方に移動すると、取付部４７２の取付軸４７２ａを支軸として、アーム部４７３が上方へ移動する。
【００２７】
また、図５（ａ）に示すように、センサーアーム４７０表面、より詳細には、フロート部４７１の一部分と、アーム部４７３のリブ４７３ｂを除く部分とには、微小凹凸が設けられた拡散面４７４が形成されている。ここで、図６を参照しつつ、拡散面４７４について説明する。図６（ａ）は、被検知部４７３ａの拡大図であり、図６（ｂ）は、図６のVIb−VIb線に沿う断面図である。なお、図６（ａ）においては、説明のために、凹部に斜線を引いている。また、図６（ｂ）においては、上下方向を拡大して描いている。
【００２８】
図６に示すように、拡散面４７４は、基準面４７４ａ（図６（ａ）における斜線部分）と基準面４７４ａに対して突出した複数の突出部４７４ｂとからなっている。図６（ｂ）に示すように、基準面４７４ａと突出部４７４ｂの側面とは滑らかな曲面で繋がるのではなく隅部４７４ｃが形成されるように角度をなして接続されている。これにより、隅部４７４ｃ（基準面４７４ａと突出部４７４ｂの側面との接続部分）は強い毛管力を発生する構造となっている。ここで、図６（ａ）に示すように、拡散面４７４に直交する方向から視た際の複数の突出部４７４ｂの形状は、画一的ではなく多様であるが、いずれも略円形状である。また、拡散面４７４に直交する方向から視た際の複数の突出部４７４ｂの大きさについても、大小様々である。さらに、図６（ｂ）に示すように、基準面４７４ａから複数の突出部４７４ｂの先端までのそれぞれの長さについても、一様ではなく様々である。
【００２９】
なお、本実施の形態では、基準面４７４ａと突出部４７４ｂとがなす角度θは約９０度、拡散面４７４の基準面４７４ａから突出部４７４ｂの先端までの長さ（凹凸の高さの差）ｔ１は０．０４〜０．０６ｍｍ、突出部４７４ｂの平均径は０．８ｍｍ、基準面４７４ａと突出部４７４ｂとの面積比は０．５である。
【００３０】
また、互いに隣接する突出部４７４ｂの間の隙間は、当該隙間にインクが存在する際にインクに対して毛管力が発生する程度の長さ、具体的には０．４ｍｍ程度となっている。したがって、互いに隣接する突出部４７４ｂの間は毛管力発生領域となっている。そして、ある２つの突出部４７４ｂ間の毛管力発生領域は、他の毛管力発生領域と繋がっている。よって、拡散面４７４上の液体は、当該液体が位置する毛管力発生領域に発生する毛管力によって他の領域へ拡散する。
【００３１】
図３に戻って、本体部１７０は、本体部１７０の正面側および背面側に縁部を有するフレーム部１８０と、フレーム部１８０の正面側および背面側の縁部に溶着されるフィルム１６０とを有している。つまり、本実施の形態では、フレーム部１８０の正面側と背面側との両面をフィルム１６０で塞ぐことによって、本体部１７０の内部にインクが貯留される空間を形成している。したがって、インク貯留体１００の厚みを、側壁により両面を塞ぐ場合と比較して薄くすることができる。
【００３２】
フレーム部１８０は、インクタンク１１０の幅方向に平行な面を有しており、本体部１７０の内部空間を画定する立壁である外周溶着部４００と、インクタンク１１０の幅方向に平行な面を有しており、外周溶着部４００の内側に配置される内部溶着部４１１〜４１７と、インクタンク１１０の幅方向と直交する面を有しており、外周溶着部４００と内部溶着部４１１〜４１７とを連結する連結部４２０、４３０、４４０とを備えている。より詳細には、連結部４２０は、図３の左下部分において外周溶着部４００と内部溶着部４１１とを連結している。連結部４３０は、図３の上部において外周溶着部４００と内部溶着部４１２とを連結している。連結部４４０は、図３の左上部から右下部にかけて外周溶着部４００と内部溶着部４１３〜４１７とを連結している。ここで、図３において、外周溶着部４００および内部溶着部４１１〜４１７の黒塗りされた部分は同一の仮想平面上に位置しており、当該部分にフィルム１６０が超音波溶着により溶着される。また、連結部４２０には、センサーアーム４７０の取付部４７２を挟持するアーム挟持部４２５が設けられる。
【００３３】
図３に示すように、内部溶着部４１１〜４１７は、少なくともその一部の立壁が、フレーム部１８０の長手方向に対して下降傾斜する、または略直交する方向、すなわち、インクカートリッジ１の下方側に延びており、その下方側の端部が外周溶着部４００に接続されていない。よって、フレーム部１８０にフィルム１６０を溶着する際のフィルム１６０の弛みを抑制するために、外周溶着部４００の内側に複数の内部溶着部４１１〜４１７を設けたとしても、複数の内部溶着部４１１〜４１７がインクの流れを妨げることを低減することができる。また、内部溶着部４１１〜４１７が、外周溶着部４００の内側に拡散されて配置されているので、フィルム１６０の弛みの発生を低減すると共に、インクの流れの妨げを効果的に低減することができる。
【００３４】
次に、図４を参照して、検知部１４０の構造について説明する。図４（ａ）は、検知部１４０近傍の概略を示した図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のIVb−IVb線に沿う検知部１４０の断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）のIVc−IVc線に沿う検知部１４０近傍の断面図である。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、検知部１４０は、本体部１７０から外方（図４（ａ）左方向）に突出しており、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、その内部には本体部１７０の内部に連通すると共に、上下方向に延在する空間が形成されている。そして、検知部１４０内の空間には、センサーアーム４７０の一端に設けられた被検知部４７３ａが配置される。なお、被検知部４７３ａは、検知部１４０内において上下方向に変位可能である。また、検知部１４０の内部には、センサーアーム４７０を下方から支持し、センサーアーム４７０の変位を規制するストッパ１４２が設けられている。
【００３６】
ここで、検知部１４０は透光性を有しており、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着された際に、インクジェット記録装置１０００に設けられた透過型のインク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂ（図７参照）との間に挟まれる位置に設けられている。また、センサーアーム４７０は遮光性を有している。これにより、インク残量検出センサ１０１４は、上述のように、インクの減少によりインクの液面が低下した際に、センサーアーム４７０の回動に伴ってアーム部４７３が上方へ移動し、被検知部４７３ａが検知部１４０内において上方に移動すると、被検知部４７３ａの変位を検出ことができる。したがって、インク残量検出センサ１０１４によって、インクの残量が少なくなったことを検出することができる。
【００３７】
図４（ｂ）に示すように、検知部１４０の幅方向に沿う長さｔ２は、本体部１７０の幅方向に沿う長さｔ３よりも短い。したがって、インク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂ（図７参照）との間の間隔を比較的狭くすることができるので、安価なセンサであっても被検知部４７３ａを確実に検知することができる。
【００３８】
図３に戻って、インク供給部１２０は、インクタンク１１０と連通すると共に長手方向に延在する筒状のインク供給路１２１と、その一部がインク供給路１２１内に内挿されるインク供給機構１２２とから構成されている。インク供給機構１２２は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着されていない状態では、インクの流路を閉鎖し、インクジェット記録装置１０００に装着され、インクジェット記録装置１０００のインク抽出管１０１５（図７参照）が挿入されるとインクの流路を開放する。したがって、インク供給部１２０は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着されている際に、インクタンク１１０内のインクをインクジェット記録装置１０００に供給することができる。
【００３９】
大気導入部１３０は、インクタンク１１０と連通すると共に長手方向に延在する筒状の大気連通路１３１と、その一部が大気連通路１３１内に内挿されると共に、大気連通路１３１の外に向かって突出する棒状のバルブ開放部１３２ａを有する大気導入機構１３２とから構成されている。大気導入機構１３２は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着されていない状態では、大気の流路を閉鎖し、インクジェット記録装置１０００に装着され、バルブ開放部１３２ａがインクジェット記録装置１０００の装着面１０１３（図７参照）と当接し、大気連通路１３１内に向かって押圧された際に大気の流路を開放する。したがって、大気導入部１３０は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着されている際に、インクタンク１１０内を大気と連通させることができる。
【００４０】
インク分注部１５０は、インク貯留体１００のインク供給部１２０および大気導入部１３０が設けられている側面と対向する側面における底部近傍に設けられており、長手方向に延在する分注筒部１５１と、分注筒部１５１内に圧入されるインク分注栓（図示せず）とから構成される。分注筒部１５１には、分注筒部１５１とインクタンク１１０とを連通する連通孔（図示せず）が形成されている。インク分注栓は、プルチゴムなどの弾性部材で構成されており、一旦、分注筒部１５１内に圧入されると、簡単に取り外しができないと共に、針を抜き差ししても針の進入路が閉塞されるよう構成されている。
【００４１】
ここで、図８を参照しつつ、インクタンク１１０内のインクの残量の検出方法について説明する。図８（ａ）は、インク残量有りの状態を示しており、図８（ｂ）は、インク残量無しの状態を示している。
【００４２】
図８（ａ）に示すように、インクタンク１１０内にインクが多く貯留されている状態（少なくとも、被検出部４７３ａがストッパ１４２と当接している際のフロート部４７１の位置よりも上方にインク液面が位置する状態）では、上述したように、センサーアーム４７０に生じる図反時計回りのモーメントが時計回りのモーメントよりも大きくなるので、フロート部４７１がインク内に浮いている。このとき、センサーアーム４７０の被検知部４７３ａは、インク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａ及び受光部１０１４ｂの間を遮断する検知位置に位置している。この状態がインク有りの状態であり、インクジェット記録装置１０００の制御基板（図示せず）でインク有りの判別がなされる。
【００４３】
その後、インクタンク１１０内のインクが減少してアーム部４７３がインクの液面から露出すると、アーム部４７３に生じる浮力が減少する。これにより、センサーアーム４７０に生じる時計回りのモーメントが小さくなるが、反時計回りのモーメントが時計回りのモーメントよりも大きいことに変わりはなく、センサーアーム４７０は図８（ａ）に示す位置に留まっている。さらにインクが減少し、フロート部４７１がインクの液面から露出すると、アーム部４７３に生じる浮力が減少する。これにより、センサーアーム４７０に生じる反時計回りのモーメントが小さくなる。そして、フロート部４７１の一部がインクの液中から露出したときに、反時計回りのモーメントと時計回りのモーメントとが等しくなる。その後、さらにインクが減少すると、低下するインクの液面に追従してフロート部４７１が下方に移動する。そして、インクタンク１１０内のインクがほぼ無くなり、インクタンク１１０の底面に無くなると、センサーアーム４７０のフロート部４７１が底面に当接する。このフロート部４７１の下方への移動により、センサーアーム４７０が取付部４７２を中心として時計周り方向に回動し、センサーアーム４７０の被検知部４７３ａが上方へ変位する。被検知部４７３ａが、インク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間を遮らない非検知位置まで変位すると、発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間に光が通る。この状態がインク無し状態であり、インクジェット記録装置１０００の制御基板（図示せず）でインク無しの判別がなされる。
【００４４】
続いて、ケース２００について説明する。ケース２００は、図２に示すように、インク貯留体１００を幅方向から挟み込む第１ケース部材２１０、および第２ケース部材２２０で構成されている。第１ケース部材２１０は、インク貯留体１００の図２下側面を覆う部材であり、第２ケース部材２２０は、インク貯留体１００の図２上側面を覆う部材である。第１及び第２ケース部材２１０、２２０は、樹脂材料から構成されており、射出成形により製造される。
【００４５】
第１ケース部材２１０と第２ケース部材２２０とは略同形状に形成されており、インク貯留体１００を挟持した状態において、インク供給部１２０の一部を外部に露出する略円形の貫通孔を構成するケース切欠部２１１、２２１と、大気導入部１３０の一部を外部に露出する略円形の貫通孔を構成するケース切欠部２１２、２２２と、検知部１４０の側壁とによりインク残量検出センサ１０１４（図７参照）を検知部１４０を挟み込む位置まで挿入可能な貫通孔を検知部１４０の両側（図２上下の両側）に構成するケース切欠部２１３、２２３とがそれぞれ形成されている。
【００４６】
次に、ケース２００の外形状について説明する。第１及び第２ケース部材２１０、２２０の短手方向両側端部には、第１及び第２ケース部材２１０、２２０の表面に対する凹状の段差が長手方向に延在するように形成されている。この段差部分において、第１及び第２ケース部材２１０、２２０が溶着され、ケース２００に対してインク貯留体１００が固着される。当該段差部分は、インク供給部１２０側（図２右手前側）の段差部分が第１ケース溶着部２１６、２２６であり、大気導入部１３０側（図２左奧側）の段差部分が第２ケース溶着部２１７、２２７である。第２ケース部材２２０における第１ケース溶着部２２６のケース切欠き部２２１が形成されている側とは反対側の端部には、短手方向に延びる係合部２２６ａが形成されている。なお、図示はしないが、第１ケース部材２２０にも係合部２２６ａと同様の係合部が形成されている。第２ケース溶着部２１７、２２７は、ケース２００の長手方向の略中間位置に凹状に形成された係止部２１７ａ、２２７ａを有している。
【００４７】
プロテクタ３００は、インク貯留体１００のインク供給部１２０及び大気導入部１３０が設けられている面を覆う部材であり、インクカートリッジ１が出荷される場合に、インク供給部１２０及び大気導入部１３０を保護するための部材である。また、プロテクタ３００は、樹脂材料から構成されており、射出成形により製造される。図２に示すように、プロテクタ３００には、大気導入部１３０側（図２左奧側）に対応した箇所にプロテクタ貫通孔３１０が形成されているので、大気導入機構１３２のバルブ開放部１３２ａを保護することができる。
【００４８】
次に、図７を参照しつつ、インクカートリッジ１のインクジェット記録装置１０００への装着について説明する。インクカートリッジ１をインクジェット記録装置１０００に取り付ける場合には、ケース２００からプロテクタ３００を取り外した状態で行われる。
【００４９】
図７に示すように、インクジェット記録装置１０００側の装着部１０１０には、インクカートリッジ１を装着した際に、インクカートリッジ１のインク供給部１２０および大気導入部１３０と対向する装着面１０１３から当該面と直交する方向（図７右方向）に突出し、ケース２００の係止部２１７ａ、２２７ａと係止する係止棒１０１１と、ケース２００の第１ケース溶着部２１６、２２６を下方から支持すると共に、その第１ケース溶着部２１６、２２６の形状に応じて凹状に形成された支持部１０１２とを備えている。係止棒１０１１には、支持部１０１２側に突起し、係止部２１７ａ、２２７ａと略同形状に形成された凸部１０１１ａが形成されている。
【００５０】
装着部１０１０の装着面１０１３には、インク残量検出センサ１０１４が配設されている。インク残量検出センサ１０１４は、略コ字状に形成されており、コ字状の開放された一方の端部が光を発光する発光部１０１４ａであり、他方の端部が光を受光する受光部１０１４ｂである。その発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとが、ケース切欠部２１３、２２３と検知部１４０とにより形成される貫通孔にそれぞれ挿通されるよう、装着面１０１３から突出するよう取り付けられている。なお、インク残量検出センサ１０１４は、発光部１０１４ａから発光された光を受光部１０１４ｂが受光した場合に、インクジェット記録装置１０００に設けられた制御基板（図示せず）に信号を出力せずに（又は出力し）、発光部１０１４ａから発光された光が遮断され受光部１０１４ｂが受光できない場合に、制御基板に信号を出力する（又は出力しない）よう構成されている。
【００５１】
また、装着面１０１３のインク供給部１２０に対応する側（図７（ａ）下側）には、インク抽出管１０１５が突出して設けられる一方、装着面１０１３の大気導入部１３０に対応する側（図７（ａ）上側）は、その装着面１０１３が平面に形成されている。インク抽出管１０１５には、インク流路１０１３ａが連接されており、そのインク流路１０１３ａを通り、図示しない吐出口へインクが供給される。また、大気導入部１３０側の装着面１０１３には、大気導入路１０１３ｂが形成されており、その大気導入路１０１３ｂを通り、インクカートリッジ１（インクタンク１１０）内に大気が導入される。
【００５２】
さらに、装着部１０１０には、支持部１０１２の先端側（図７（ａ）右側、インクカートリッジ１側の端部）に、ケース２００の係合部２１６ａ、２２６ａと係合して回動する係合部材１０１７が備えられている。係合部材１０１７は、ケース２００の係合部２１６ａ、２２６ａと係合する係合端部１０１７ａと、その係合端部１０１７ａに連接され係合部材１０１７を軸支する軸支部１０１７ｂと、軸支部１０１７ｂと連接されケース２００の装着部１０１０に対向する面の反対側面を覆う被覆部１０１７ｃとを備えている。
【００５３】
インクカートリッジ１の装着は、ケース２００の第１ケース溶着部２１６、２２６が支持部１０１２に当接するように挿入し、第１ケース溶着部２１６、２２６が支持部１０１２上をスライドするよう押圧することで行われる。即ち、図７（ａ）に示すように、矢印Ｅ方向にインクカートリッジ１をスライドさせる。
【００５４】
図７（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１が装着部１０１０方向（図７（ｂ）左方）に押し込まれると、係止棒１０１１は、第２ケース溶着部２１７、２２７に押されて、支持部１０１２から離れる方向に弾性変形する。また、係合部材１０１７の係合端部１０１７ａが係合部２１６ａ、２２６ａと当接する。さらに、インクカートリッジ１を押し込むと、係合部材１０１７が上方へ回動する（図７（ｂ）矢印Ｆ方向）。
【００５５】
図７（ｃ）に示すように、図７（ｂ）の状態からさらにインクカートリッジ１を押し込むと（又は係合部材１０１７を使用者が図７（ｂ）の矢印Ｆ方向に回動させると）、係止棒１０１１の凸部１０１１ａがケース２００の係止部２１７ａ、２２７ａに嵌り込み係合され、インクカートリッジ１を固定する。よって、インクカートリッジ１は、装着部１０１０に装着された状態で、印刷の振動などにより簡単に外れてしまうことが防止される。
【００５６】
また、インクカートリッジ１が装着部１０１０に装着されると、インク抽出管１０１５がインク供給部１２０内部に挿入され、インク供給が可能な状態となり、大気導入部１３０のバルブ開放部１３２ａが装着面１０１３と当接して大気が導入可能な状態となり、インク残量検出センサ１０１４がケース切欠部２１３，２２３と検知部１４０とにより形成される貫通孔に挿通され、インク残量を検出可能な状態となる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態のインクカートリッジ１では、インクが貯留されるインクタンク１１０内に、インクタンク１１０に貯留されたインクの減少に伴って一定の変位経路を変位するセンサーアーム４７０が備えられている。そして、センサーアーム４７０の表面の一部分には、毛管力が発生するように微小凹凸が形成された拡散面４７４が設けられている。拡散面４７４上に気泡が付着した場合には、気泡を構成するインクが毛管力によって拡散面４７４上に拡散するので、平坦な表面上に付着した気泡に比べて迅速に消滅する。したがって、本実施の形態のインクカートリッジ１は、インクカートリッジ１を持ち運ぶ場合や、インクカートリッジ１が装着された状態でインクジェット記録装置１０００を運搬する場合等に、インクタンク１１０内にインクの気泡が生じ、インクタンク１１０の内壁面に付着している気泡の表面張力によってセンサーアーム４７０の変位が妨げられた場合でも、センサーアーム４７０の表面に設けられた拡散面４７４により、気泡が迅速に消滅し、センサーアーム４７０が正常に変位することができるようになる。よって、インクタンク１１０内に生じた気泡に起因するインク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を減少させることができる。
【００５８】
また、本実施の形態のインクカートリッジ１では、拡散面４７４は、基準面４７４ａと基準面４７４ａに対して突出した複数の突出部４７４ｂとからなっており、互いに隣接する突出部４７４ｂの間に形成された毛管力発生領域は、他の毛管力発生領域と繋がっている。したがって、毛管力発生領域に引き込まれたインクをスムーズに拡散させることができる。よって、センサーアーム４７０が正常に変位する程度に気泡が消滅するまでに必要な時間をさらに短くすることができる。
【００５９】
また、本実施の形態のインクカートリッジ１の拡散面４７４では、基準面４７４ａと突出部４７４ｂとは隅部４７４ｃが形成されるように角度をなして接続されている。したがって、基準面４７４ａと突出部４７４ｂとが滑らかな曲面で連続する形状に比べて、隅部４７４ｃにより強い毛管力を発生させることができ、拡散面４７４においてより確実に気泡を消滅させることができる。
【００６０】
さらに、本実施の形態のインクカートリッジ１では、インクタンク１１０は、本体部１７０と、本体部１７０から長手方向に突出しつつ、本体部１７０の幅よりも狭い幅を有し、且つ内部に上下方向に延在すると共に本体部１７０と連通する空間が形成された検知部１４０とを有している。そして、センサーアーム４７０がアーム挟持部４２５に取り付けられることによって、センサーアーム４７０の変位は、板状の被検知部４７３ａが検知部１４０内の空間で変位するように規制される。また、センサーアーム４７０のフロート部４７１の一部分と、アーム部４７３のリブ４７３ｂを除く部分とに拡散面４７４が形成されている。したがって、検知部１４０が本体部１７０から突出しているのでインクカートリッジ１の外部（具体的にはインクジェット記録装置１０００）からアクセスしやすく、また、検知部１４０の幅が本体部１７０の幅よりも狭いので安価な透光型センサでセンサーアーム４７０の被検知部４７３ａを検知することができる。本体部１７０から突出しており、且つ本体部１７０よりも狭い幅を有する検知部１４０内の空間には気泡が停留しやすくなるが、検知部１４０内の空間を変位する被検知部４７３ａに拡散面４７４が形成されているので、気泡による動作不良は回避される。よって、インクタンク１１０内に生じた気泡に起因するインク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を効果的に減少させることができる。
【００６１】
加えて、本実施の形態のインクカートリッジ１では、検知部１４０は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着されたときに、インクジェット記録装置１０００に設けられた透過型のインク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａと受光部１０１４ｂとの間に挟まれる位置に設けられている。したがって、簡易な機構で確実に被検知部４７３ａを検知させることができる。
【００６２】
また、本発明の実施の形態のインクカートリッジ１では、センサーアーム４７０は、一端に被検知部４７３ａを有すると共に、他端にインクよりも比重が小さいフロート部４７１を有しており、被検知部４７３ａとフロート部４７１との間に位置する取付部４７２を中心に揺動可能である。そして、センサーアーム４７０の揺動範囲は、センサーアーム４７０を枢支するアーム挟持部４２５と、センサーアーム４７０が図３における時計回りに回動した場合にフロート部４７１と当接するインクタンク１１０の底壁と、センサーアーム４７０が図３における反時計回りに回動した場合に被検知部４７３ａと当接するストッパ１４２とによって、一定の変位経路を変位するように規制されている。センサーアーム４７０の端部は、インクタンク１１０の内壁面に付着した気泡と接触した際に、比較的小さな表面張力でその揺動を妨げる方向の大きなモーメント力が働く。本実施の形態のインクカートリッジ１では、センサーアーム４７０の一端に設けられた被検知部４７３ａに拡散面４７４が形成されている。したがって、被検知部４７３ａに付着した気泡を迅速に消滅させ、より迅速にセンサーアーム４７０を正常に揺動させることができる。
【００６３】
次に、図９を参照しつつ、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係るインクカートリッジの構成が、第１の実施の形態に係るインクカートリッジ１の構成と主に異なる点は、インクカートリッジ１では、インクジェット記録装置１０００のインク残量検出センサ１０１４によって検知される被検知部４７３ａが、インクタンク１１０内のインクの減少に伴って回動するセンサーアーム４７０の一端に設けられているが、本実施の形態のインクカートリッジ５００では、被検知部５７３が、インクタンク５１０内のインクの減少に伴うインク液面の変位方向に沿って変位する変位部材５７０に設けられている点である。
【００６４】
図９は、本実施の形態のインクカートリッジ５００の断面図であり、インクジェット記録装置２０００に装着した状態を示す図である。図９に示すように、本実施の形態のインクカートリッジ５００は、インクを貯留するインクタンク５１０と、インクタンク５１０の一壁（底壁）に設けられており、インクタンク５１０に貯留されているインクを外部に供給するインク供給部５２０と、インクタンク５１０内にインクを分注するインク分注部５５０と、インクタンク５１０のインク供給部５２０が設けられている壁を外側から覆うキャップ５３０とを主に備えている。なお、図９の紙面における上下方向をインクカートリッジ５００の上下方向とし、紙面に垂直な方向をインクカートリッジ５００の幅方向とする。
【００６５】
インクタンク５１０は、透光性を有していると共に、上部に開口部を有する有底箱型の本体部５１１と、本体部５１１に溶着されており本体部５１１の開口部を塞ぐ蓋体５１５とで構成されおり、その内部には遮光性を有する変位部材５７０が配置されている。変位部材５７０は、インクの比重より小さい比重となる素材で形成されており、フロート部５７１と、図９においてフロート部５７１から鉛直方向上方に延びると共にさらに左上方に延びる接続部５７２と、接続部５７２のフロート部５７１とは反対側の端部に形成された被検知部５７３とを有している。また、変位部材５７０におけるフロート部５７１の占める体積比は、フロート部５７１がインクの液中に位置している場合には、変位部材５７０に生じる浮力がその重力よりも大きく、フロート部５７１の一部がインクの液中から露出した場合（インク液面が図９に示す線Ａよりも低い場合）には、変位部材５７０に生じる浮力が重力と等しくなるように設定されている。なお、フロート部５７１の幅は、後述する検知部５４０内に形成される空間の幅よりも広く、接続部５７２および被検知部５７３の幅は、検知部５４０内に形成される空間の幅よりも狭い。そして、変位部材５７０の表面には、第１の実施の形態のセンサーアーム４７０の表面に形成されている拡散面４７４と同様の拡散面５７４が全面に亘って形成されている。
【００６６】
本体部５１１の側面（図９左側側面）には、本体部５１１から突出するように検知部５４０が設けられている。検知部５４０は、インクカートリッジ５００の幅よりも狭い幅を有している。検知部５４０の内部には、上下方向（インクタンク５１０に貯留されたインクの減少に伴うインク液面の変位方向）に延在すると共に、インクタンク５１０と連通する空間が形成されている。検知部５４０は、インクカートリッジ５００がインクジェット記録装置２０００に装着された際に、インクジェット記録装置２０００に設けられた透過型のインク残量検出センサ２０１４の発光部２０１４ａと受光部２０１４ｂとの間に挟まれる。また、インクタンク５１０の検知部５４０近傍の底面には、上方に延びる規制壁５１２が設けられている。より詳細には、インクタンク５１０内における検知部５４０内の空間と対向する位置に規制壁５１２が設けられている。そして、変位部材５７０は、フロート部５７１が検知部５４０と規制壁５１２との間に位置し、被検知部５７３が検知部５４０内に位置するように配置される。したがって、規制壁５１２によって、変位部材５７０の変位経路が上下方向に規制されることとなる。
【００６７】
また、蓋体５１５には、インクタンク５１０内に（下方に）突出するような規制突起５１６が形成されている。図９に示すように規制突起５１６の先端部近傍は、検知部５４０内の空間に位置する。つまり、検知部５４０内の空間上部には、規制突起５１６の先端が配置されている。さらに、蓋体５１５には、インクタンク５１０内に大気を導入するための連通孔（図示せず）が形成されている。
【００６８】
したがって、インクタンク５１０内にインクが十分（少なくとも、インクの液面が図９に示す線Ａよりも上に位置する程度に）貯留されている際には、変位部材５７０に生じる浮力が重力よりも大きいため、破線で描かれた変位部材５７０のように、被検知部５７３は規制突起５１６の先端に当接する。つまり、被検知部５７３の上方への変位は規制突起５１６によって規制されており、被検知部５７３が検知部５４０内の空間から飛び出すことはない。このとき、被検知部５７３は、インクジェット記録装置２０００に設けられたインク残量検出センサ２０１４の発光部２０１４ａと受光部２０１４ｂとの間を遮断する検知位置に位置している。この状態がインク有りの状態であり、インクジェット記録装置２０００の制御基板（図示せず）でインク有りの判別がなされる。
【００６９】
その後、インクタンク５１０内のインクの減少しインクの液面が線Ａまで下がると、変位部材５７０に生じる浮力が重力と等しくなる。さらに、インクの液面が下がるとその液面の低下に追従してフロート部５７１が検知部５４０と規制壁５１２との間の鉛直方向に延在する空間内で下方に移動する。そして、接続部５７２を介してフロート部５７１に接続されている被検知部５７３は、検知部５４０内の空間において下方に変位する。そして、インク残量がほぼゼロとなり、フロート部５７１がインクタンク５１０の底壁と当接した際には、被検知部５７３は、インク残量検出センサ２０１４の発光部２０１４ａと受光部２０１４ｂとの間を遮断しない非検知位置に位置する。この状態がインク無しの状態であり、インクジェット記録装置２０００の制御基板（図示せず）でインク無しの判別がなされる。
【００７０】
インク供給部５２０は、インクタンク５１０と連通すると共に上下方向に延在する筒状のインク供給路５２１と、インク供給路５２１内に内挿されるインク供給機構５２２とから構成されている。インク分注部５５０は、インクタンク５１０の底壁に設けられており、インクタンク５１０と連通すると共に上下方向に延在する筒状の分注筒部５５１と、分注筒部５５１内に圧入されるインク分注栓５５３とから構成される。インク供給部５２０およびインク分注部５５０の機能は、第１の実施の形態のインク供給部１２０およびインク分注部１５０の機能とそれぞれほぼ同様であるので、これらの機能の説明は省略する。
【００７１】
キャップ５３０は、遮光性を有しており、インクタンク５１０に超音波溶着等によって固着されている。図９に示すように、インクタンク５１０の底壁と対向しており、インクタンク５１０の底壁から下方に突出しているインク供給路５２１および分注筒部５５１の先端と、インクタンク５１０の底壁からインク供給路５２１および分注筒部５５１の先端まで延びているリブ５１３の先端とに当接する底壁５３１、および底壁５３１の縁部分から上方に延びており、インク供給路５２１および分注筒部５５１の側面の一部およびリブ５１３の側面に当接する側壁５３５を有している。底壁５３１のインク供給路５２１および分注筒部５５１に対応する部分には、開口５３２、５３３がそれぞれ設けられている。そして、インク供給路５２１に対応する開口５３２の縁部分には、下方に突出する環状突起５３２ａが形成されている。
【００７２】
以上のように、本実施のインクカートリッジ５００では、第１の実施の形態のインクカートリッジ１と同様に、変位部材５７０の表面に設けられた拡散面５７４により、気泡が迅速に消滅し、変位部材５７０が正常に変位することができるようになるので、インク残量を正確に検知できるようになるまでの時間遅延を減少させることができる。
【００７３】
また、本実施の形態のインクカートリッジ５００では、変位部材５７０は、被検知部５７３とインクよりも比重が小さいフロート部５７１と有しており、インク液面の変位方向である上下方向に延在する規制壁５１２によって、変位経路が上下方向に規制されている。したがって、変位部材が揺動するタイプと比べて、変位部材５７０が変位する領域が狭くなるので、インクカートリッジ５００の設計の自由度が増す。
【００７４】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更を行うことが可能なものである。例えば、上述の第１の実施の形態では、変位部材であるセンサーアーム４７０のフロート部４７１の一部分と、アーム部４７３のリブ４７３ｂを除く部分とに拡散面４７４が形成されている場合、第２の実施の形態では、変位部材５７０の全面に拡散面５７４が形成されている場合について説明したが、これには限られない。拡散面は、インクタンクの内壁面における変位部材の変位経路に対応する領域の一部、および変位部材の表面の一部の少なくともいずれか一方に形成されていればよい。ただし、上述したように検知部１４０，５４０の内部は狭い空間であり、気泡が停留しやすくなっているため、拡散面は被検知部４７３ａ，５７３に形成されることが最も望ましい。
【００７５】
また、上述の第１および第２の実施の形態では、拡散面が、基準面と基準面に対して突出した複数の突出部とからなっており、互いに隣接する突出部の間に形成された毛管力発生領域が、他の毛管力発生領域と繋がっている場合について説明したが、これには限られない。例えば、拡散面が、基準面と基準面に対して陥没した複数の窪み部とからなっており、窪み部内が毛管力発生領域となっていてもよい。また、拡散面は、基準面と複数の突出部と複数の窪み部とからなっていてもよい。
【００７６】
さらに、上述の第１および第２の実施の形態では、拡散面の基準面と突出部とが隅部が形成されるように約９０度の角度をなして接続されている場合について説明したが、基準面と突出部の接続角度は９０度には限定されない。また、基準面と突出部とが、隅部が形成されないように連続的に接続されていてもよい。
【００７７】
また、上述の第１の実施の形態では、インクタンク１１０が、本体部１７０と、本体部１７０から長手方向に突出しつつ、本体部１７０の幅よりも狭い幅を有し、且つ内部に上下方向に延在すると共に本体部１７０と連通する空間が形成されており、当該空間内でセンサーアーム４７０の被検知部４７３ａが変位する検知部１４０とを有している場合について説明したが、検知部１４０の形態はこれには限定されない。したがって、例えば、検知部１４０は、本体部１７０から突出していなくてもよいし、本体部１７０と同等の幅を有していてもよい。
【００７８】
また、上述の第１および第２の実施の形態では、センサーアーム４７０、変位部材５７０が、インクの比重より小さい比重とされていたが、これに限られることはなく、少なくともフロート部４７１，５７１がインクの比重より小さい比重であればよい。
【００７９】
加えて、上述の第１および第２の実施の形態では、検知部が、インクカートリッジがインクジェット記録装置に装着されたときに、インクジェット記録装置に設けられたインク残量検出センサの発光部と受光部との間に挟まれる位置に設けられており、透過型のセンサによって検知部内の被検知部を検知する場合について説明したが、これには限られない。例えば、反射型のサンサによって被検知部を検知するようにしてもよい。
【００８０】
さらに、上述の第１の実施の形態では、変位部材であるセンサーアーム４７０の変位範囲が、センサーアーム４７０を枢支するアーム挟持部４２５と、センサーアーム４７０がフロート部４７１側に回動した場合にフロート部４７１と当接するインクタンク１１０の底壁と、センサーアーム４７０が被検知部４７３ａ側に回動した場合に被検知部４７３ａと当接するストッパ１４２とによって規制されている場合について、第２の実施の形態では、変位部材５７０の変位範囲が、インク液面の変位方向である上下方向に延在する規制壁５１２によって、上下方向に規制されている場合について説明したが、変位部材の変位様態および変位部材の変位範囲を規制する手段はこれらには限定されない。
【００８１】
また、上述の第１および第２の実施の形態では、インクタンク内にインクが十分貯留されている際に、変位部材（センサーアーム）の被検知部がインク残量検出センサの発光部と受光部との間を遮断し、インクタンク内のインクがほぼ無くなった際に、被検知部がインク残量検出センサの発光部と受光部との間を開放する場合について説明したが、これに限らず、被検知部は、インクタンク内にインクが十分貯留されている際に、発光部と受光部との間を開放し、インクタンク内のインクがほぼ無くなった際に、発光部と受光部との間を遮断してもよい。
【００８２】
（比較試験１）ここで、上述の第１および第２の実施の形態の変位部材の表面に形成された拡散面のように、基準面および基準面に対して突出した複数の突出部からなる拡散面と、基準面および基準面に対して互いに孤立して陥没した複数の窪み部からなる拡散面（変形例１）と、基準面、互いに孤立する複数の突出部、および複数の窪み部からなる拡散面（変形例２）と、凹凸が形成されていな平坦面（比較例１）との消泡性の比較について述べる。変形例１の拡散面の凹凸高さの差（基準面から窪み部の底部まで長さ）は０．０４〜０．０６ｍｍ、窪み部の平均径は０．８ｍｍ、基準面と窪み部との面積比は０．５である。変形例２の拡散面の凹凸高さの差（突出部の先端から窪み部の底部までの長さ）は０．０４〜０．０６ｍｍ、突出部および窪み部の平均径は０．８ｍｍ、基準面と突出部および窪み部との面積比は０．５である。
【００８３】
各拡散面および平坦面が形成された４つのサンプルに、直径１０ｍｍ程度のインク泡をそれぞれ付着し、泡が消滅するまでの時間を測定する実験を３回行った。使用したインクは水溶性インクであり、その表面張力は約３０ｍＮ／ｍである。また、サンプルの材料はスチレン樹脂である。かかる実験の結果、４つのサンプルでの３回の実験の平均値は、第１および第２の実施の形態と同様の拡散面では２３分、変形例１の拡散面では２９分、変形例２の拡散面では２６分、比較例１の平坦面では３１分であった。したがって、第１および第２の実施の形態の拡散面のように、基準面と基準面に対して突出した複数の突出部とからなる拡散面が最も消泡性が良いことがわかる。
【００８４】
（比較試験２）次に、第１の実施の形態のインクカートリッジと、第１の実施の形態と同型であり、拡散面が形成されていない、すなわち表面が平坦であるセンサーアームが取り付けられたインクカートリッジ（比較例２）とを用いて、センサーアームの挙動を調べる実験を行った。各インクカートリッジのインクタンク内には、インク液面が検知部の長手方向中間に位置する程度の量のインクを貯留させておく。
【００８５】
まず、内部に貯留されているインクを強制的に泡立たせ、センサーアームの被検知部が泡を介して検知部の上部近傍の内壁に張り付いた状態（すなわち、図３における時計回りにセンサーアームが回動し、フロート部がインクタンクの内壁と当接している状態）とする。そして、かかる状態からセンサーアームが正常な位置（被検知部がストッパと当接する位置）に戻るまでの時間を測定した。使用したインクは−２０℃のシアンである。第１の実施の形態のインクカートリッジでかかる実験を２回行った結果、平均値は２分であった。また、比較例２のインクカートリッジでかかる実験を行った結果は２時間１０分であった。したがって、第１の実施の形態のような拡散面が形成されたセンサーアームを用いることで、センサーアームが泡の表面張力の影響により正常に変位できない状態から、正常に変位可能になるまでに要する時間を大幅に短縮できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るインクカートリッジの斜視図である。
【図２】図１に示すインクカートリッジの分解図である。
【図３】図２に示すインク貯留体の図である。
【図４】図３に示す検出部近傍の図である。
【図５】図３に示すセンサーアームの図である。
【図６】図５に示す拡散面を説明するための図である。
【図７】図１に示すインクカートリッジのインクジェット記録装置への装着方法を説明するための図である。
【図８】図５に示す３に示すインクタンク内のインクの残量の検出方法を説明するための図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るインクカートリッジを示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１、５００ インクカートリッジ
１１０、５１０ インクタンク
１４０ 検知部
１７０ 本体部
４７０、５７０ センサーアーム（変位部材）
４７３ａ、５７３ 被検知部
１４２ ストッパ（規制手段）
４２５ アーム挟持部（規制手段、支持機構）
５１２ 規制壁（規制手段、壁部）
４７１ フロート部
４７４、５７２ 拡散面
４７４ａ 基準面
４７４ｂ 突出部
４７４ｃ 隅部
１０００、２０００ インクジェット記録装置
１０１４、２０１４ インク残量検出センサ（透過型光学センサ）
１０１４ａ、２０１４ａ 発光部
１０１４ｂ、２０１４ｂ 受光部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが貯留されるインクタンクと、
前記インクタンク内に設けられ、前記インクタンクに貯留されたインクの減少に伴って変位する変位部材と、
前記変位部材が所定の変位経路を変位するように規制する規制手段とを備えており、
前記インクタンクの内壁面における前記変位経路に対応する領域の一部、および前記変位部材の表面の一部の少なくともいずれか一方に、毛管力が発生するように微小凹凸が形成された拡散面が設けられていることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記拡散面が、基準面と前記基準面に対して突出した複数の突出部とからなっており、互いに隣接する前記突起部間に形成された毛管力発生領域が、他の毛管力発生領域と繋がっていることを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
前記基準面と前記突出部とが隅部を有するように角度をなして接続されていることを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記インクタンクが、本体部と、前記本体部から突出するとともに前記本体部の幅よりも狭い幅を有し、且つ、前記本体部の内部に連通する空間が内部に形成される検知部とを備えており、
前記変位部材が、前記規制手段の規制により前記検知部の空間内で変位する板状の被検知部を有しており、
前記拡散面が、前記被検知部の表面に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
インクジェット記録装置に装着されたときに、当該インクジェット記録装置に設けられた透過型光学式センサの発光部と受光部とによって挟まれる位置に前記検知部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
前記変位部材は、一端に前記被検知部を有していると共に、他端に前記インクタンクに貯留されたインクよりも比重が小さいフロート部を有しており、
前記規制手段は、前記変位部材を揺動可能にすべく前記検知部と前記フロート部との間を枢支する支持機構と、前記変位部材の揺動範囲を規制する規制部とを有していることを特徴とする請求項４または５に記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
前記変位部材は、前記被検知部と、前記インクタンクに貯留されているインクよりも比重が小さいフロート部とを有しており、
前記規制手段は、前記インクタンクに貯留されたインクの減少に伴うインク液面の変位方向に延在する壁部を有していることを特徴とする請求項４または５に記載のインクカートリッジ。
【請求項１】
インクが貯留されるインクタンクと、
前記インクタンク内に設けられ、前記インクタンクに貯留されたインクの減少に伴って変位する変位部材と、
前記変位部材が所定の変位経路を変位するように規制する規制手段とを備えており、
前記インクタンクの内壁面における前記変位経路に対応する領域の一部、および前記変位部材の表面の一部の少なくともいずれか一方に、毛管力が発生するように微小凹凸が形成された拡散面が設けられていることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記拡散面が、基準面と前記基準面に対して突出した複数の突出部とからなっており、互いに隣接する前記突起部間に形成された毛管力発生領域が、他の毛管力発生領域と繋がっていることを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
前記基準面と前記突出部とが隅部を有するように角度をなして接続されていることを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記インクタンクが、本体部と、前記本体部から突出するとともに前記本体部の幅よりも狭い幅を有し、且つ、前記本体部の内部に連通する空間が内部に形成される検知部とを備えており、
前記変位部材が、前記規制手段の規制により前記検知部の空間内で変位する板状の被検知部を有しており、
前記拡散面が、前記被検知部の表面に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
インクジェット記録装置に装着されたときに、当該インクジェット記録装置に設けられた透過型光学式センサの発光部と受光部とによって挟まれる位置に前記検知部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
前記変位部材は、一端に前記被検知部を有していると共に、他端に前記インクタンクに貯留されたインクよりも比重が小さいフロート部を有しており、
前記規制手段は、前記変位部材を揺動可能にすべく前記検知部と前記フロート部との間を枢支する支持機構と、前記変位部材の揺動範囲を規制する規制部とを有していることを特徴とする請求項４または５に記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
前記変位部材は、前記被検知部と、前記インクタンクに貯留されているインクよりも比重が小さいフロート部とを有しており、
前記規制手段は、前記インクタンクに貯留されたインクの減少に伴うインク液面の変位方向に延在する壁部を有していることを特徴とする請求項４または５に記載のインクカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２６８７９３（Ｐ２００７−２６８７９３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９５６６３（Ｐ２００６−９５６６３）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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