インク供給装置及びインクカートリッジ
【課題】インクカートリッジのインク残量を、インクカートリッジ内のインクの量が極めてゼロに近い状態において判定することが可能であり、且つカートリッジ装着部に対するインクカートリッジの位置決めが容易な手段を提供する。
【解決手段】インクカートリッジ３０は、インク供給口７１を開放する開位置及びインク供給口７１を液密に閉塞する閉位置に移動可能なバルブ７０を具備する。バルブ７０は、発光部１１４から照射された光６０を透過可能であって、インク室３６に貯留されたインクと接触しているときにおいて光６０を反射する反射率Ｒ１と、インク室３６に貯留されたインクと接触していないときにおいて光６０を反射する反射率Ｒ２と、が異なる第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１を有する。
【解決手段】インクカートリッジ３０は、インク供給口７１を開放する開位置及びインク供給口７１を液密に閉塞する閉位置に移動可能なバルブ７０を具備する。バルブ７０は、発光部１１４から照射された光６０を透過可能であって、インク室３６に貯留されたインクと接触しているときにおいて光６０を反射する反射率Ｒ１と、インク室３６に貯留されたインクと接触していないときにおいて光６０を反射する反射率Ｒ２と、が異なる第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カートリッジ装着部にインクカートリッジが装着されるインク供給装置及びインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるチューブ供給方式の画像記録装置では、インクカートリッジが、記録ヘッドを搭載するキャリッジの外部に配置されている。このインクカートリッジと記録ヘッドとがチューブを介して接続されている。インクカートリッジは、例えば、装置本体の正面に開口を有するカートリッジ装着部に対して、開口を介して水平方向へ装着される（特許文献１参照）。カートリッジ装着部は、インクカートリッジを着脱可能に収容する。カートリッジ装着部にインクカートリッジが装着されると、インクカートリッジから記録ヘッドに至るインク通路が形成される。このインク通路を通じてインクカートリッジから記録ヘッドにインクが供給される。
【０００３】
インクカートリッジ内のインク残量を光学的手段を用いて判定する技術が知られている。例えば、公知の画像記録装置においては、インクカートリッジの壁に光路板が設けられている。この光路板の内面がインクに接していると光路板は光をインク中へ向かって透過させ、光路板の内面がインクに接していないと光路板はその内面において光を全反射する。発光部から光路板に照射された光が全反射されるか否かを検知することにより、インク残量が判定される（特許文献２）。
【０００４】
また、別の公知の画像記録装置においては、インクカートリッジ内を通る光導波路が設けられている。その光導波路の一端から光が照射され、他端において光導波路を透過してきた光の強度が検知されることにより、インク残量が判定される（特許文献３）。
【０００５】
また、前述されたようなインク残量の判定においては、インクカートリッジ内のインク量がゼロになったときに速やかに判定が行われることが望ましい（特許文献４）。インクカートリッジ内のインク量がゼロになる前に、すなわちインクカートリッジ内にインクが残存している状態において、前述されたような光が全反射されるか否かの検知、若しくは、光の強度の検知が行われる場合には、インク量がゼロになったことは、前述の検知が行われた後のインク消費量を演算により推定して判定することとなる。このような推定に基づく判定においては、推定誤差により、実際にはインク量がゼロになったにも拘わらず、インク量がゼロになったとの判定が行われない可能性がある。すなわち、インク量がゼロになった後も画像記録が行われるリスクがある。そのようなリスクを回避するために、インクカートリッジ内に若干量のインクが残存するような状態を、インクカートリッジ内のインク量がゼロになった状態とみなして判定が行われ、ユーザにインクカートリッジの交換が促される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１３２０９８号公報
【特許文献２】特開平５−３３２８１２号公報
【特許文献３】特開平８−４３１７４号公報
【特許文献４】特開２００６−２４８２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
インクカートリッジ内に貯留されたインクが無駄なく消費されるためには、インク残量を判定するための光学的検知は、インクカートリッジ内に残存するインクの量が極めてゼロに近い状態において行われることが望ましい。
【０００８】
また、前述された光路板や光導波路は、カートリッジ装着部に設けられた発光部及び受光部に対して精度よく位置合わせされることが必要である。インクカートリッジには、光路板や光導波路の他にも、カートリッジ装着部に設けられた部材に対して位置合わせされるべき構成が存在する。例えば、インクカートリッジに形成されたインクを供給するための開口は、カートリッジ装着部に設けられたインク導入管に対して位置合わせされる必要がある。したがって、精度よく位置合わせされる構成が多いほど、インクカートリッジが精度よくカートリッジ装着部へ装着されるようにしなければならず、位置決めのための構成や、カートリッジ装着部に対してインクカートリッジの挿抜を案内するための構成が複雑になるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、インクカートリッジのインク残量を、インクカートリッジ内のインクの量が極めてゼロに近い状態において判定することが可能であり、且つカートリッジ装着部に対するインクカートリッジの位置決めが容易な手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、インクカートリッジと、装着向きへ当該インクカートリッジが挿入されることによって当該インクカートリッジが装着可能であるカートリッジ装着部と、を備えたインク供給装置に関する。上記インクカートリッジは、インクが貯留されるインク室を有する筐体と、上記筐体における装着向きの前側の前面に設けられており、上記インク室に貯留されたインクが流通可能なインク供給口と、上記筐体内において装着向きに沿って移動可能であって弾性部材により装着向きへ付勢されており、上記インク供給口を開放する開位置及びその一部を上記インク供給口から外部へ露出させた状態で上記インク供給口を液密に閉塞する閉位置に移動可能なバルブと、を具備する。上記カートリッジ装着部は、上記インクカートリッジが上記カートリッジ装着部へ挿入される過程において、上記インク供給口に挿入されて上記弾性部材の付勢に抗して上記バルブを閉位置から開位置へ移動させるインク導入管と、上記インク供給口を通じて上記バルブへ光を照射する発光部と、上記発光部から照射されて上記バルブにより反射された光を受光可能な受光部と、を具備する。上記バルブは、上記発光部から照射された光を透過可能であって、上記インク室に貯留されたインクと接触しているときにおいて上記発光部から照射されてバルブ内を透過する光を反射する反射率Ｒ１と、上記インク室に貯留されたインクと接触していないときにおいて上記発光部から照射されてバルブ内を透過する光を反射する反射率Ｒ２と、が異なる第１反射面を有する。
【００１１】
インクカートリッジはカートリッジ装着部に装着される。カートリッジ装着部に装着向きへ挿入されたインクカートリッジのインク供給口にインク導入管が挿入される。インク導入管は、バルブを弾性部材の付勢に抗して閉位置から開位置へ移動させる。これにより、インク室に貯留されたインクがインク導入管を通じて外部へ供給可能となる。
【００１２】
バルブは、発光部から照射された光を透光可能である。バルブの第１反射面は、インク室に貯留されているインクと接触している。第１反射面は、インク室に貯留されたインクと接触しているときにおいて、発光部から照射されてバルブ内を透過する光を反射率Ｒ１で反射する。一方、第１反射面は、インク室に貯留されたインクと接触していないときにおいて、発光部から照射されてバルブ内を透過する光を反射率Ｒ２で反射する。この反射率Ｒ１と反射率Ｒ２とが異なる。例えば、反射率Ｒ１は、発光部から照射された光の大部分を透過させる反射率であり、反射率Ｒ２は、発光部から照射された光を全反射する反射率である。そうすると、第１反射面がインクに接触しているか否かによって、受光部が受光する光の強度が異なり、その光の強度に対応する検知情報に基づいて、インク室におけるインクの有無の判定が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インク供給口を開閉するバルブに第１反射面を設けたので、インクカートリッジ内のインクの有無を、インク室に残存するインクの量が極めてゼロに近い状態において判定することが可能である。また、インクの有無を判定するための光学的検知に用いられる部材の位置決めを、インク供給口とインク導入管との位置決めと別に行う必要がないので、カートリッジ装着部に対するインクカートリッジの位置決めが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るインク供給装置１００を備えたプリンタ１０の内部構造を模式的に示す模式断面図である。
【図２】図２は、インクカートリッジ３０の外観構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、インクカートリッジ３０の内部構成を示す縦断面図である。
【図４】図４は、バルブ７０の外観構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、図４におけるV−V断面を示す断面図である。
【図６】図６は、カートリッジ装着部１１０の構成を示す断面図である。
【図７】図７は、インク導入管１２２の外観構成を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７におけるVIII−VIII断面を示す断面図である。
【図９】図９は、制御部９０の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に挿入される過程の状態を示すインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の断面図である。
【図１１】図１１は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態を示すインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の断面図である。
【図１２】図１２は、インク流路４４がインクで満たされているときの光６０の進行を示すインク供給部４３及びインク導入管１２２の拡大断面図である。
【図１３】図１３は、インク流路４４においてインクの液面５９が降下したときの光６０の進行を示すインク供給部４３及びインク導入管１２２の拡大断面図である。
【図１４】図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、バルブ７０の変形例を示す斜視図であり、図１４（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）は、それぞれ、図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示されているバルブ７０の断面図である。
【図１５】図１５は、バルブ７０の変形例を示す斜視図及び断面図である。
【図１６】図１６は、バルブ７０及びインク導入管１２２の変形例を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明が具体化された一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。
【００１６】
［プリンタ１０の概要］
図１に示されるように、プリンタ１０は、インクジェット記録方式に基づいて、記録用紙に対してインク滴を選択的に吐出することにより画像を記録するものである。プリンタ１０は、インク供給装置１００を備えている。インク供給装置１００には、カートリッジ装着部１１０が設けられている。カートリッジ装着部１１０には、インクカートリッジ３０が装着され得る。カートリッジ装着部１１０には、その一面が外部に開放された開口１１２が設けられている。インクカートリッジ３０は、開口１１２を介してカートリッジ装着部１１０に挿入され、或いはカートリッジ装着部１１０から抜き出される。
【００１７】
インクカートリッジ３０には、プリンタ１０で使用可能なインクが貯留されている。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態において、インクカートリッジ３０と記録ヘッド２１とがインクチューブ２０で接続されている。記録ヘッド２１にはサブタンク２８が設けられている。サブタンク２８は、インクチューブ２０を通じて供給されるインクを一時的に貯留する。記録ヘッド２１は、インクジェット記録方式によって、サブタンク２８から供給されたインクをノズル２９から選択的に吐出する。
【００１８】
給紙トレイ１５から給紙ローラ２３によって搬送路２４へ送給された記録用紙は、搬送ローラ対２５によってプラテン２６上へ搬送される。記録ヘッド２１は、プラテン２６上を通過する記録用紙に対してインクを選択的に吐出する。これにより、画像が記録用紙に記録される。プラテン２６を通過した記録用紙は、排出ローラ対２２によって、搬送路２４の最下流側に設けられた排紙トレイ１６に排出される。
【００１９】
なお、本実施形態に係るプリンタ１０の概略構成は一例に過ぎず、例えば、記録用紙の給紙方式や搬送方式、搬送路の形状などは、公知のインクジェットプリンタにおける他の構成が採用されてもよいことは言うまでもない。
【００２０】
［インク供給装置１００］
図１に示されるように、インク供給装置１００は、プリンタ１０に設けられている。インク供給装置１００は、プリンタ１０が備える記録ヘッド２１へインクを供給するものである。インク供給装置１００は、インクカートリッジ３０を装着可能なカートリッジ装着部１１０を備えている。なお、図１においては、カートリッジ装着部１１０にインクカートリッジ３０が装着された状態が示されている。
【００２１】
［インクカートリッジ３０］
図２，３に示されるように、インクカートリッジ３０はインクが貯留される容器である。インクカートリッジ３０の内部に形成されている空間がインクを貯留するインク室３６である。インク室３６は、インクカートリッジ３０の外観を形成している筐体３１により形成される空間であってもよいし、筐体３１内部に配置された、筐体３１とは別の部材によって形成される空間であってもよい。
【００２２】
インクカートリッジ３０は、図２，３に示された起立状態、つまり、同図の下側の面を底面とし、同図の上側の面を上面として、カートリッジ装着部１１０に対して矢印５０で示される方向（以下「挿抜方向５０」と称する（図６参照）。）に沿って挿抜される。すなわち、インクカートリッジ３０は、挿抜方向５０に沿ってカートリッジ装着部１１０に挿入され、また、挿抜方向５０に沿ってカートリッジ装着部１１０から抜き出される。インクカートリッジ３０は、起立状態のままカートリッジ装着部１１０に挿抜される。この起立状態が、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された姿勢である装着姿勢に相当する。図６に示されるように、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に挿入される向きが装着向き５６であり、抜き出される向きが脱抜向き５５である。装着向き５６及び脱抜向き５５が挿抜方向５０と平行であることは言うまでもない。本実施形態においては、挿抜方向５０は、水平方向に沿う。すなわち、装着向き５６及び脱抜向き５５は、水平方向に沿った向きである。
【００２３】
インクカートリッジ３０は、略直方体形状の筐体３１を有する。筐体３１は、幅方向５１に短く、高さ方向５２と奥行き方向５３が幅方向５１よりも長い扁平形状である。幅方向５１及び奥行き方向５３は、インクカートリッジ３０が装着姿勢にあるときに水平方向に沿う。高さ方向５２は、インクカートリッジ３０が装着姿勢にあるときに鉛直方向に沿う。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に対して挿抜されるとき、奥行き方向５３は、挿抜方向５０と平行であり、幅方向５１及び高さ方向５２は、挿抜方向５０と直交する。筐体３１は、前壁４０及び後壁４２を有している。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ挿入されるときに装着向き５６の前方側となる筐体３１の壁が前壁４０であり、後方側となる筐体３１の壁が後壁４２である。前壁４０と後壁４２とは、奥行き方向５３（挿抜方向５０）において対向している。筐体３１は、さらに、前壁４０及び後壁４２を接続する、挿抜方向５０に延びる一対の側壁３７，３８を有している。側壁３７，３８は、幅方向５１において対向している。筐体３１は、さらに、側壁３７，３８と前壁４０及び後壁４２とを接続し、かつ前壁４０の上端から後壁４２の上端に向けて延びる上壁３９、及び前壁４０の下端から後壁４２の下端に向けて延びる下壁４１を有している。上壁３９及び下壁４１は、高さ方向５２において対向している。前壁４０により構成される筐体３１の外面が前面に相当する。後壁４２により構成される筐体３１の外面が後面に相当する。より詳細には、前壁４０及び前壁４０に設けられた部材（例えば、後述されるインク供給部４３）の外面が前面に相当する。また、後壁４２及び後壁４２に設けられた部材（本発明においては、必ずしも設けられる必要はない。）の外面が後面に相当する。
【００２４】
図２，３に示されるように、筐体３１の前壁４０における高さ方向５２の下側に、インク供給部４３が設けられている。インク供給部４３は、円筒形状の外形をなしており、前壁４０から奥行き方向５３（挿抜方向５０）に沿って外側へ突出している。インク供給部４３の先端７２には、筐体３１の外側へ開口するインク供給口７１が形成されている。インク供給部４３の内部には、インク流路４４が形成されている。インク流路４４は、インク供給口７１から奥行き方向５３（挿抜方向５０）に延びてインク室３６へ通じている。
【００２５】
インク供給口７１は、バルブ７０によって開閉可能に構成されている。バルブ７０は、インク供給部４３のインク流路４４内において、奥行き方向５３（挿抜方向５０）に沿って移動可能に設けられている。バルブ７０は、コイルバネ７３によりインク供給口７１に向かって付勢されている。したがって、バルブ７０に外力が加わらない状態においては、バルブ７０がインク供給口７１を液密に閉塞する閉位置に位置される（図３参照）。なお、インク供給部４３の先端７２において、インク供給口７１を囲う部分がゴム等の弾性部材により形成されている。付勢されたバルブ７０が弾性部材に接触すると、弾性部材が弾性変形し、インク供給口７１が液密に閉塞される。この状態において、バルブ７０の一部は、インク供給口７１からインク供給部４３の外部、すなわち、インクカートリッジ３０の外部へ露出されている。コイルバネ７３が弾性部材に相当する。
【００２６】
インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、カートリッジ装着部１１０に設けられたインク導入管１２２が、インク供給口７１に挿入され、コイルバネ７３が弾性変形されて、バルブ７０がコイルバネ７３の付勢に抗してインク供給口７１から離れた開位置に位置される（図１１参照）。これにより、インク供給口７１が開放されて、インク流路４４を通って、インク室３６からカートリッジ装着部１１０に設けられたインク導入管１２２内へインクが流出され得る。なお、筐体３１には、図示しない大気導入部が設けられており、インク室３６からカートリッジ装着部１１０に設けられたインク導入管１２２内へインクが流出されるのに伴い、大気導入部を介してインク室３６内に大気が導入される。
【００２７】
［バルブ７０］
図４，５に示されるように、バルブ７０は、インク室３６側が円錐形状であり、インク供給口７１側が円柱形状のものである。円柱形状の部分の平面７４は、インク供給口７１と対向する面であり、バルブ７０が閉位置に位置した状態において、その中心付近がインク供給口７１を通じて外部へ露出される。円錐部７５は、その頂点７６が、平面７４の中心を通って平面７４と直交する仮想中心線５７上に位置されている。仮想中心線５７は、奥行き方向５３（挿抜方向５０）に沿って延びており、バルブ７０がインク供給部４３のインク流路４４内に配置された状態において、インク供給口７１の中心付近に合致する。バルブ７０は、インク供給部４３のインク流路４４内において仮想中心線５７に沿って移動する。つまり、仮想中心線５７は、バルブ７０の移動方向とも合致する。
【００２８】
円柱形状の側壁７７における平面７４の周縁付近からは、放射状に４方向に突出するバネ座７８がそれぞれ設けられている。なお、図４においては、４個のうちの１個のバネ座７８が現れていない。この４個のバネ座７８に、コイルバネ７３の一端が当接されて、コイルバネ７３の付勢力がバルブ７０に伝達される。
【００２９】
バルブ７０は、例えば、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透光性を有する素材からなる。図５に示されるバルブ７０の断面は、仮想中心線５７に沿った、高さ方向５２及び奥行き方向５３と平行な断面である。この断面において、インク室３６側に配置される円錐部７５は、仮想中心線５７がその間に位置するように対向配置された第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１を有する。すなわち、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１は、仮想中心線５７と直交する方向にずれて配置されている。また、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１は、奥行き方向５３（挿抜方向５０、装着向き５６、バルブ７０の移動方向）と直交する方向にずれて配置されているともいえる。本実施形態では、第１傾斜面８２と第２傾斜面８１とが高さ方向５２（鉛直方向）に並んで配置されている。第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１は、共に仮想中心線５７に対して傾斜している。また、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１は、共に奥行き方向５３（挿抜方向５０、装着向き５６、バルブ７０の移動方向）に対して傾斜している。図５に示される断面において、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１はいずれも直線で現される。
【００３０】
第１傾斜面８２は、仮想中心線５７（バルブ７０の移動方向と合致する。）と鋭角な角度Ｂで交わる。第２傾斜面８１は、仮想中心線５７（バルブ７０の移動方向と合致する。）と鋭角な角度Ａで交わる。この角度Ａ及び角度Ｂは、次の３式のいずれをも満たす。
（式１） （角度Ａ）＋（角度Ｂ）＝９０°
（式２） （角度Ａ）＞SIN-1｛（空気の絶対屈折率）／（バルブ７０の絶対屈折率）｝
（式３） （角度Ｂ）＞SIN-1｛（空気の絶対屈折率）／（バルブ７０の絶対屈折率）｝
【００３１】
第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１は、インク室３６に貯留されたインクと接触しているときにおいて、バルブ７０内を透過する光を反射する反射率Ｒ１と、インク室３６に貯留されたインクと接触していないときにおいて、バルブ７０内を透過する光を反射する反射率Ｒ２と、が異なる。例えば、反射率Ｒ１は、バルブ７０内を挿抜方向５０（バルブ７０の移動方向）に沿って透過する光を、第１傾斜面８２又は第２傾斜面８１においてインク室３６側へほとんど透過させる反射率であり、反射率Ｒ２は、バルブ７０内を挿抜方向５０（バルブ７０の移動方向）に沿って透過する光を、第１傾斜面８２又は第２傾斜面８１においてほぼ全反射させる反射率である。このような反射率Ｒ１及び反射率Ｒ２は、上記（式２）及び（式３）を、（角度Ａ）及び（角度Ｂ）が満たすことにより実現される。また、上記（式１）を、（角度Ａ）及び（角度Ｂ）が満たすことにより、挿抜方向５０に沿って進行する光が、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１においてそれぞれ全反射されると、その反射光が挿抜方向５０に沿って進行する。つまり、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１によって、挿抜方向５０の一方向き（例えば、装着向き５６）に進行する光が、逆向き（例えば、脱抜向き５５）に反射される。
【００３２】
図２，３に示されるように、筐体３１の上壁３９における奥行き方向５３の中央付近には、係合部４５が形成されている。係合部４５は、インクカートリッジ３０の幅方向５１及び高さ方向５２に拡がる平面を有する突起である。係合部４５には、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態で、後述されるロックレバー１４５が係合する。
【００３３】
図２，３に示されるように、筐体３１の上壁３９には、奥行き方向５３に渡って延びる被ガイド部４７が設けられている。被ガイド部４７は、上壁３９から上方へ突出された突片によって構成されている。被ガイド部４７において幅方向５１に対向する一対の側面の間の距離は、筐体３１において幅方向５１に対向する一対の側面３７，３８の間の距離より短い。つまり、被ガイド部４７の幅方向５１の寸法は、筐体３１の幅方向５１の寸法より小さい。なお、本実施形態では、被ガイド部４７と係合部４５とが一体に形成されている。つまり、被ガイド部４７の後壁４２側の端部が係合部４５である。
【００３４】
筐体３１の下壁４１には、奥行き方向５３に渡って延びる被ガイド部４６が設けられている。被ガイド部４６は、下壁４１から下方へ突出された突片によって構成されている。被ガイド部４６において幅方向５１に対向する一対の側面の間の距離は、筐体３１において幅方向５１に対向する一対の側面３７，３８の間の距離より短い。つまり、被ガイド部４６の幅方向５１の寸法は、筐体３１の幅方向５１の寸法より小さい。被ガイド部４６，４７は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ挿抜される際に、後述されるガイド溝１０９，１０８に挿入されて移動されるものである。
【００３５】
［カートリッジ装着部１１０］
図６に示されるように、カートリッジ装着部１１０の筐体を形成するケース１０１は、プリンタ１０の正面側に開口１１２を有する。開口１１２を通じてケース１０１へインクカートリッジ３０が挿抜される。インクカートリッジ３０は、ケース１０１の内部空間の天部を画定している天面に設けられたガイド溝１０８に被ガイド部４７が挿入され、ケース１０１の内部空間の底部を画定している底面に設けられたガイド溝１０９に被ガイド部４６が挿入されることによって挿抜方向５０へ案内される。ケース１０１には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応する４つのインクカートリッジ３０が収容可能であるが、各図においては、１つのインクカートリッジ３０に相当するケース１０１のみが示されている。
【００３６】
ケース１０１は、挿抜方向５０において開口１１２とは反対側に位置し、ケース１０１の内部空間に面している終面を有し、図６に示されるように、ケース１０１の終面の下部に接続部１０３が設けられている。接続部１０３は、終面において、ケース１０１に装着された各インクカートリッジ３０のインク供給部４３に対応する位置にそれぞれ配置されている。
【００３７】
接続部１０３は、インク導入管１２２と、保持部１２１とを有する。インク導入管１２２は、透光性を有する管状の樹脂管からなる。同図には示されていないが、インク導入管１２２は、ケース１０１の終面と表裏をなすケース１０１の外面側で、後述されるコネクタ本体１２３及び接続管１２５を介してインクチューブ２０に接続されている。各インク導入管１２２と接続された各インクチューブ２０は、プリンタ１０の記録ヘッド２１へインクを流通可能に延出されている。
【００３８】
保持部１２１は、ケース１０１の終面が円筒状に装着向き５６に凹嵌されることにより形成されている。保持部１２１の中心にインク導入管１２２が挿抜方向５０に延びて配置されている。図１１に示されるように、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、円筒状のインク供給部４３が円筒状の保持部１２１に挿入される。このとき、インク供給部４３の外周面が保持部１２１を画定している面に接触、例えば、密着する。インク供給部４３が保持部１２１へ挿入されると、インク導入管１２２がインク供給部４３のインク供給口７１に挿入され、インク導入管１２２がバルブ７０を押し動かす。これにより、閉位置のバルブ７０が、コイルバネ７３の付勢に抗して開位置へ移動されて、インク室３６に貯留されているインクが外部へ流出可能となる。インク室３６から流出されたインクは、インク導入管１２２内へ流入し、インクチューブ２０を通じて記録ヘッド２１へ流れる。
【００３９】
図７，８に示されるように、インク導入管１２２は、立方体形状の外観を有するコネクタ本体１２３から突出されている。インク導入管１２２は、ケースの終面において保持部１２１の中心から開口１１２へ向かって挿抜方向５０へ突出されている（図６参照）。インク導入管１２２は、細長な円管形状であり、その外径は、インクカートリッジ３０のインク供給口７１に挿入可能に設定されている。また、インク導入管１２２の軸線方向（挿抜方向５０）の長さは、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態において、バルブ７０に当接して、バルブ７０を閉位置から開位置へ移動可能な長さに設定されている。したがって、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ挿入される過程において、インク導入管１２２がインク供給口７１に挿入されて、コイルバネ７３の付勢に抗してバルブ７０を閉位置から開位置へ移動させる。また、前述されたように、インク供給部４３の先端７２において、インク供給口７１を囲う部分がゴム等の弾性部材により形成されているので、インク導入管１２２がインク供給口７１に挿入された状態では、弾性部材が弾性変形して、インク導入管１２２の外面に密着する。
【００４０】
インク導入管１２２の内部空間に形成された空間であるインク流路１２４は、コネクタ本体１２３の内部において上方へ折れ曲がって、コネクタ本体１２３の上面から突出する接続管１２５の内部空間と通じている。接続管１２５は、円管形状であり、インクチューブ２０が接続されるものである。
【００４１】
インク導入管１２２の先端には、インク導入管１２２の外部とインク流路１２４とを連通させるインク導入口１２９が設けられている。インク導入口１２９は、インク導入管１２２の先端における鉛直下側に配置されている。インク導入口１２９は、インク導入管１２２の先端から挿抜方向５０に沿ってコネクタ本体１２３側へインク導入管１２２の側壁が凹欠されることにより形成された空間である。インク導入管１２２の先端が、バルブ７０の平面７４に当接した状態において、インク導入口１２９を通じて、インクがインク導入管１２２の内部空間、すなわちインク流路１２４へ流れ込む。
【００４２】
コネクタ本体１２３には、インク導入管１２２が設けられた側壁と対向する側壁からインク導入管１２２へ向かって挿抜方向５０へ凹む凹部１２６が形成されている。この凹部１２６は、インク流路１２４と独立した空間である。凹部１２６のインク流路１２４側の端部を画定する終面１３０は、インク流路１２４に近接している。
【００４３】
インク導入管１２２及びコネクタ本体１２３は、例えば、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの後述される発光部１１５から照射された光を透過可能な素材からなる。したがって、凹部１２６の終面１３０へ照射された光は、コネクタ本体１２３及びインク導入管１２２を通じて、インク導入管１２２の先端へ到達し得る。また、インク導入管１２２の先端へ照射された光は、インク導入管１２２及びコネクタ本体１２３を通じて、終面１３０へ到達し得る。
【００４４】
図６，１２，１３に示されるように、コネクタ本体１２３の凹部１２６に光センサ１１４が設けられている。光センサ１１４は、ＬＥＤなどの発光部１１５と、フォトトランジスタなどの受光部１１６とを有する。発光部１１５及び受光部１１６は、発光部１１５を上側として、鉛直方向に並んで配置されている。発光部１１５は、凹部１２６の終面１３０を介して、インク導入管１２２の先端の上側部分へ向かって挿抜方向５０に沿って進行するように光、例えば、可視光や赤外光、を照射可能である。受光部１１６は、インク導入管１２２の下側部分から終面１３０へ到達する光を受光可能である。
【００４５】
図６に示されるように、ケース１０１には、ロックレバー１４５が設けられている。ロックレバー１４５は、カートリッジ装着部１１０に装着されたインクカートリッジ３０を装着状態に維持するためのものである。ロックレバー１４５は、ケース１０１の開口１１２の上側に設けられている。
【００４６】
ロックレバー１４５は、全体がアーム状に形成されている。ロックレバー１４５の中央付近に支軸１４７が設けられている。この支軸１４７がケース１０１に支持されている。これにより、ケース１０１の開口１１２の上側においてロックレバー１４５が支軸１４７を中心に回動可能に支持されている。ロックレバー１４５は、大別すると、操作部１４９と、被係合部１４６とに大別される。操作部１４９は、ケース１０１の開口１１２からケース１０１の外側へ突出されている。操作部１４９は、ロックレバー１４５を回動させるための力が付与される部分である。被係合部１４６は、ケース１０１の内部へ進入している。被係合部１４６は、インクカートリッジ３０の係合部４５と係合可能である。被係合部１４６が係合部４５と係合することにより、インクカートリッジ３０がケース１０１に対して装着状態に維持される。被係合部１４６が係合部４５と係合可能な位置となるロックレバー１４５の回動位置（図１１参照）がロック位置と称され、被係合部１４６が係合部４５と係合しない位置（図１０参照）がアンロック位置と称される。
【００４７】
各図には示されてないが、ロックレバー１４５には、コイルバネが取り付けられており、このコイルバネによって、ロックレバー１４５は、ロック位置側へ付勢されている。ロック位置のロックレバー１４５に対して、操作部１４９が重力方向下向きへ押し下げられると、ロックレバー１４５がロック位置からアンロック位置へ回動される。
【００４８】
［制御部９０］
以下、図９が参照されつつ、プリンタ１０の制御部９０の概略構成が説明される。
【００４９】
制御部９０は、プリンタ１０の全体動作を制御するものである。制御部９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ＥＥＰＲＯＭ９４、ＡＳＩＣ９５を主とするマイクロコンピュータとして構成されている。
【００５０】
ＲＯＭ９２には、ＣＰＵ９１がプリンタ１０の各種動作を制御するためのプログラムや、後述される判定処理を実行するためのプログラムなどが格納されている。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１が上記プログラムを実行する際に用いるデータや信号等を一時的に記録する記憶領域、或いはデータ処理の作業領域として使用される。ＥＥＰＲＯＭ９４には、電源オフ後も保持すべき設定やフラグ等が格納される。
【００５１】
ＡＳＩＣ９５には、光センサ１１４が接続されている。なお、図９には示されていないが、給紙ローラ２３や搬送ローラ対２５等の各ローラを駆動させる駆動回路や、プリンタ１０に画像記録指示等を入力するための入力部や、プリンタ１０に関する情報を表示する表示部なども接続されている。
【００５２】
光センサ１１４は、受光部１１６が受光した光の強度に応じたアナログの電気信号（電圧信号又は電流信号）を出力する。制御部９０は、光センサ１１４が出力する電気信号を、所定のタイミングで監視して、その電気信号のレベル（電圧値又は電流値）が所定の閾値以上の場合にＨＩレベル信号と判定し、所定の閾値未満の場合にＬＯＷレベル信号と判定する。本実施形態では、光センサ１１４の発光部１１５から発せられた光の強度よりも小さな強度に対応する閾値が設定されており、その閾値未満の強度を示す出力信号がＬＯＷレベル信号と判定され、閾値以上の強度を示す出力信号がＨＩレベル信号と判定される。受光部１１６から出力される電気信号が、検知情報に相当する。
【００５３】
［インクカートリッジ３０の装着動作］
以下、図１０，１１が参照されつつ、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着される動作が説明される。
【００５４】
図１０に示されるように、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に対して装着向き５６へ挿入される。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に挿入されると、まず、被ガイド部４７の装着向き５６の先端に形成された装着向き５６における前方及び下方へ傾斜する案内面が、ロックレバー１４５の被係合部１４６に当接する。更にインクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ挿入されると、ロックレバー１４５の被係合部１４６が被ガイド部４７に乗りあがる。これにより、ロックレバー１４５が図１０における反時計回りに回動して、ロック位置からアンロック位置へ移動する。
【００５５】
インクカートリッジ３０が装着位置に到達すると、係合部４５がロックレバー１４５の被係合部１４６を装着向き５６へ通り過ぎる。これにより、ロックレバー１４５の被係合部１４６が被ガイド部４７に支持されなくなるので、ロックレバー１４５が図１０における時計回りへ回動し、被係合部１４６が係合部４５と係合する。この被係合部１４６と係合部４５との係合により、インクカートリッジ３０が装着位置に保持される。これにより、カートリッジ装着部１１０へのインクカートリッジ３０の装着が完了する。
【００５６】
インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ装着される過程において、インク供給部４３は保持部１２１に挿入され、インク導入管１２２は、インク供給部４３のインク供給口７１に挿入されてバルブ７０を移動させる。インク供給部４３が保持部１２１に挿入され、また、インク導入管１２２がインク供給口７１に挿入されることにより、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に対して、所定の位置に位置決めされる。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態において、インク導入管１２２の先端は、バルブ７０の平面７４に当接している。したがって、バルブ７０は、コイルバネ７３の付勢に抗して、インク供給口７１から離間された開位置に位置される。インク導入管１２２の先端には、インク導入口１２９が設けられているので、このインク導入口１２９を通じて、インク室３３からインク流路４４を介して、インク導入管１２２のインク流路１２４にインクが流入する。
【００５７】
［インクカートリッジ３０のインク残量判定］
以下、図１２，１３が参照されつつ、カートリッジ装着部１１０に装着されたインクカートリッジ３０のインク残量判定が説明される。
【００５８】
図１１に示されるように、カートリッジ装着部１１０にインクカートリッジ３０が装着された状態において、制御部９０は、所定のタイミングで、光センサ１１４の発光部１１５から光を照射させ、受光部１１６が受光した光の強度に基づく電気信号を監視する。この所定のタイミングとして、例えば、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ装着されたときや、プリンタ１０において１頁分の印刷が終了したとき、プリンタ１０の電源がＯＮにされたときなどが挙げられる。
【００５９】
図１２に示されるように、光センサ１１４の発光部１１５から照射された光６０は、インク導入管１２２の内部を挿抜方向５０に沿って進行して、バルブ７０に到達する。光６０は、バルブ７０の平面７４からバルブ７０内を進行して、円錐部７５における第２傾斜面８１に到達する。同図に示されるように、インク供給部４３の内部空間、すなわちインク流路４４は、インク室３６に貯留されたインクで満たされている。したがって、第２傾斜面８１は、インク流路４４においてインクと接触している。
【００６０】
第２傾斜面８１は、インクと接触しているので、発光部１１５から照射されてバルブ７０内を透過する光６０をインク中へ透過させる。したがって、バルブ７０からインク導入管１２２を通じて受光部１１６へ到達する光６０は殆どない。この光の強度に応じて受光部１１６から出力されたアナログの電気信号（検知情報）を制御部９０が受信して、その電気信号のレベルが所定の閾値以上であるか否かを判定する。このときは、受光部１１６が受光する光の強度が所定の閾値未満であるので、ＬＯＷレベル信号と判定される。制御部９０は、受光部１１６から出力された電気信号をＬＯＷレベル信号と判定したことに基づいて、インクカートリッジ３０のインク室３６にインクがあると判定したり、インクカートリッジ３０の交換が不要であると判定したりする。
【００６１】
プリンタ１０において印刷が行われることにより、インクカートリッジ３０のインク室３６に貯留されたインクが消費される。そして、インク室３６に貯留されたインク量が残り少なくなると、インク流路４４においてもインクの液面５９が降下する。インク流路４４において、インクの液面５９が、インク導入管１２２のインク導入口１２９、すなわち、インク導入管１２２の下側部分よりも降下すると、インク導入管１２２のインク流路１２４へインクが流入することがない。すなわち、インクに代わって空気がインク導入管１２２のインク流路１２４へ流入することとなる。
【００６２】
図１３に示されるように、インク流路４４におけるインクの液面５９が、インク導入管１２２の下側部分の最下端付近まで降下した状態では、第２傾斜面８１は、インクと接触していないので、発光部１１５から照射されてバルブ７０内を透過する光６０を全反射する。第２傾斜面８１において全反射された光６０は、バルブ７０内を第１傾斜面８２へ向かって進行する。第１傾斜面８２は、インクと接触していないので、第２傾斜面８１において全反射された光６０を全反射する。第１傾斜面８２において全反射された光６０は、バルブ７０からインク導入管１２２を通じて挿抜方向５０に沿って受光部１１６へ進行し、受光部１１６において受光される。この光６０の強度に応じて受光部１１６から出力されたアナログの電気信号（検知情報）を制御部９０が受信して、その電気信号のレベルが所定の閾値以上であるか否かを判定する。このときは、受光部１１６が受光した光６０の強度が所定の閾値以上であるので、ＨＩレベル信号と判定される。制御部９０は、受光部１１６から出力された電気信号をＨＩレベル信号と判定したことに基づいて、インクカートリッジ３０のインク室３６にインクがないと判定したり、インクカートリッジ３０の交換が必要であると判定したりする。
【００６３】
［本実施形態の効果］
本実施形態によれば、インク供給口７１を開閉するバルブ７０に第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が設けられているので、インクカートリッジ３０内のインクの有無を、インク室３６に残存するインクの量が極めてゼロに近い状態において判定することが可能である。
【００６４】
また、インクカートリッジ３０内のインクの有無を判定するための光学的検知に用いられる部材の位置決めを、インク供給口７１とインク導入管１２２との位置決めと別に行う必要がないので、カートリッジ装着部１１０に対するインクカートリッジ３０の位置決めが容易である。
【００６５】
また、インク導入管１２２が発光部１１５から照射された光を透過可能であり、受光部１１６は、バルブ７０からの反射光をインク導入管１２２を通じて受光するので、光６０の光路に気泡が介在する可能性が小さくなり、正確なインク残量の判定が実現される。
【００６６】
また、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が、第１傾斜面８２を下側として鉛直方向に並んで対向配置されているので、第２傾斜面８１において全反射された光６０が第１傾斜面８２に到達する第１傾斜面８２の部分がインクと接触しなくなると、第１傾斜面８２が光６０を受光部１１６へ向かって全反射する。第１傾斜面８２から全反射された光６０は、インク導入管１２２の下側部分を進行するので、インク流路４４におけるインクの液面５９が、インク導入管１２２の下側部分の最下端付近まで降下すると、制御部９０においてインク残量がないと判定され得る。これにより、インク室３６に残存するインクの量が極めてゼロに近く、かつインク導入管１２２の内部空間へ空気が進入しない限界の状態において、インク残量の判定を行うことができる。
【００６７】
また、インクカートリッジ３０の筐体３１は、装着姿勢における高さ方向５２に長く、かつ幅方向５１に短い外形であり、インク供給口７１は、高さ方向５２の下側に配置されているので、インク室３６の底面の面積を小さくして、インク残量がなしと判定されるときにインク室３６に残るインクの量を少なくすることができる。
【００６８】
また、インク供給管１２２がインク供給口７１に挿入された状態において、コイルバネ７３に付勢されているバルブ７０がインク導入管１２２の先端に確実に当接する。よって、光６０の光路に気泡が介在する可能性が小さくなり、正確なインク残量の判定が実現される。
【００６９】
［変形例］
なお、本実施形態では、発光部１１５が受光部１１６の上方に配置されているが、受光部１１６が発光部１１５の上方に配置されていてもよい。
【００７０】
また、本実施形態では、バルブ７０において、第１傾斜面８２と第２傾斜面８１とが鉛直方向に並んで対向配置されているが、第１傾斜面８２と第２傾斜面８１とが水平方向に並んで対向配置されていてもよい。第１傾斜面８２と第２傾斜面８１とが水平方向に並んで対向配置されるのであれば、光センサ１１４の発光部１１５と受光部１１６も、水平方向に並んで配置される。この場合、光６０の光路がインク導入管１２２の鉛直下側に配置されているインク導入口１２９よりも高くなるように、光センサ１１４を配置すれば、発光部１１５から凹部１２６の終面１３０へ向かって発光された光６０は、インク導入口１２９を通過することなく、インク導入管１２２、バルブ７０を通じて終面１３０へ帰ってくる。すなわち、光路上に気泡が存在することがないので、正確なインク残量の判定が実現される。
【００７１】
また、本実施形態では、発光部１１５から発光された光６０は、インク導入管１２２を通じてバルブ７０に到達し、バルブ７０にて反射された光６０は、インク導入管１２２を通じて受光部１１６に到達するように光センサ１１４が配置されていたが、発光部１１５から発光された光６０がインク導入管１２２のインク流路１２４を通じてバルブ７０に到達し、バルブ７０にて反射された光６０が、インク導入管１２２のインク流路１２４を通じて受光部１１６に到達するように光センサ１１４を配置してもよい。この場合、インク導入管１２２は透光性を有していなくてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、第２傾斜面８１は、インクと接触しているか否かによって反射率が異なるものとされているが、第２傾斜面８１が、インクと接触しているか否かに拘わらず光を反射するものであってもよい。例えば、第２傾斜面８１にアルミ箔が設けられていてもよい。このような第２傾斜面８１が採用されても、インクと接触しているか否かによって反射率が異なる第１傾斜面８２がバルブ７０の下側に配置されているので、インク室３５に残存するインクの量がよりゼロに近い状態において、制御部９０がインク残量の判定を行うことができる。
【００７３】
また、本実施形態では、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が、バルブ７０の円錐部７５により形成されているが、他の形状によって第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が形成されてもよい。例えば、図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）にそれぞれ示されるように、円錐部７５に代えて、図１４（Ａ），（Ｄ）に示される四角錐形状や、図１４（Ｂ），（Ｅ）に示される円錐の先端が切り欠かれた形状、図１４（Ｃ），（Ｆ）に示される水平方向に稜線を有する２つの平面からなる先細り形状などが採用されることにより、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が形成されてもよい。なお、バルブ７０の形状としては、角度Ａ，Ｂが前述された（式１）、（式２）、及び（式３）を満たせば、図１４（Ｃ），（Ｆ）に示されているように、対称形状でなくてもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、図５に示されるバルブ７０の断面において、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１はいずれも直線で現されるが、バルブ７０の円錐部７５に代えて、他の形状が採用されることによって、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が曲線で現されてもよい。例えば図１５（Ａ）に示されるように、円錐部７５に代えてドーム形状が採用されると、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が、図１５（Ｂ）に示されるバルブ７０の断面において曲線で現される。
【００７５】
図１５（Ｂ）に示されるように、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１がそれぞれ曲線で現される場合には、その断面において第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１のそれぞれ接線６２，６１と仮想中心線５７（移動方向）とが成す鋭角である角度Ｂ及び角度Ａが、前述された（式１）、（式２）、及び（式３）をそれぞれ満たすように設定される。
【００７６】
また、本実施形態では、バルブ７０が第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１を有していたが、バルブ７０は、第１傾斜面８２を有していれば、必ずしも第２傾斜面８１を有していなくてもよい。例えば、図１６に示されるように、バルブ７０は、ほぼ平板形状であって、第１傾斜面８２が平面７４と平行であってもよい。この場合、インク導入管１２２は、先細り形状であって、光６０は、挿抜方向５０に対して傾いた方向に沿ってインク導入管１２２内部を進行する。第１傾斜面８２がインクと接触していれば、光６０は、バルブ７０内を透過して、インク中に進行する（図１６における破線）。第１傾斜面８２がインクと接触していなければ、光６０は、第１傾斜面８２にて全反射され、挿抜方向５０に対して傾いた方向に沿ってインク導入管１２２内部を進行する。
【符号の説明】
【００７７】
３０・・・インクカートリッジ
３１・・・筐体
３６・・・インク室
４０・・・前壁（前面）
７０・・・バルブ
７１・・・インク供給口
７３・・・コイルバネ（弾性部材）
８１・・・第２傾斜面（第２反射面）
８２・・・第１傾斜面（第１反射面）
１００・・・インク供給装置
１１０・・・カートリッジ装着部
１１５・・・発光部
１１６・・・受光部
１２２・・・インク導入管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カートリッジ装着部にインクカートリッジが装着されるインク供給装置及びインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるチューブ供給方式の画像記録装置では、インクカートリッジが、記録ヘッドを搭載するキャリッジの外部に配置されている。このインクカートリッジと記録ヘッドとがチューブを介して接続されている。インクカートリッジは、例えば、装置本体の正面に開口を有するカートリッジ装着部に対して、開口を介して水平方向へ装着される（特許文献１参照）。カートリッジ装着部は、インクカートリッジを着脱可能に収容する。カートリッジ装着部にインクカートリッジが装着されると、インクカートリッジから記録ヘッドに至るインク通路が形成される。このインク通路を通じてインクカートリッジから記録ヘッドにインクが供給される。
【０００３】
インクカートリッジ内のインク残量を光学的手段を用いて判定する技術が知られている。例えば、公知の画像記録装置においては、インクカートリッジの壁に光路板が設けられている。この光路板の内面がインクに接していると光路板は光をインク中へ向かって透過させ、光路板の内面がインクに接していないと光路板はその内面において光を全反射する。発光部から光路板に照射された光が全反射されるか否かを検知することにより、インク残量が判定される（特許文献２）。
【０００４】
また、別の公知の画像記録装置においては、インクカートリッジ内を通る光導波路が設けられている。その光導波路の一端から光が照射され、他端において光導波路を透過してきた光の強度が検知されることにより、インク残量が判定される（特許文献３）。
【０００５】
また、前述されたようなインク残量の判定においては、インクカートリッジ内のインク量がゼロになったときに速やかに判定が行われることが望ましい（特許文献４）。インクカートリッジ内のインク量がゼロになる前に、すなわちインクカートリッジ内にインクが残存している状態において、前述されたような光が全反射されるか否かの検知、若しくは、光の強度の検知が行われる場合には、インク量がゼロになったことは、前述の検知が行われた後のインク消費量を演算により推定して判定することとなる。このような推定に基づく判定においては、推定誤差により、実際にはインク量がゼロになったにも拘わらず、インク量がゼロになったとの判定が行われない可能性がある。すなわち、インク量がゼロになった後も画像記録が行われるリスクがある。そのようなリスクを回避するために、インクカートリッジ内に若干量のインクが残存するような状態を、インクカートリッジ内のインク量がゼロになった状態とみなして判定が行われ、ユーザにインクカートリッジの交換が促される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１３２０９８号公報
【特許文献２】特開平５−３３２８１２号公報
【特許文献３】特開平８−４３１７４号公報
【特許文献４】特開２００６−２４８２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
インクカートリッジ内に貯留されたインクが無駄なく消費されるためには、インク残量を判定するための光学的検知は、インクカートリッジ内に残存するインクの量が極めてゼロに近い状態において行われることが望ましい。
【０００８】
また、前述された光路板や光導波路は、カートリッジ装着部に設けられた発光部及び受光部に対して精度よく位置合わせされることが必要である。インクカートリッジには、光路板や光導波路の他にも、カートリッジ装着部に設けられた部材に対して位置合わせされるべき構成が存在する。例えば、インクカートリッジに形成されたインクを供給するための開口は、カートリッジ装着部に設けられたインク導入管に対して位置合わせされる必要がある。したがって、精度よく位置合わせされる構成が多いほど、インクカートリッジが精度よくカートリッジ装着部へ装着されるようにしなければならず、位置決めのための構成や、カートリッジ装着部に対してインクカートリッジの挿抜を案内するための構成が複雑になるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、インクカートリッジのインク残量を、インクカートリッジ内のインクの量が極めてゼロに近い状態において判定することが可能であり、且つカートリッジ装着部に対するインクカートリッジの位置決めが容易な手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、インクカートリッジと、装着向きへ当該インクカートリッジが挿入されることによって当該インクカートリッジが装着可能であるカートリッジ装着部と、を備えたインク供給装置に関する。上記インクカートリッジは、インクが貯留されるインク室を有する筐体と、上記筐体における装着向きの前側の前面に設けられており、上記インク室に貯留されたインクが流通可能なインク供給口と、上記筐体内において装着向きに沿って移動可能であって弾性部材により装着向きへ付勢されており、上記インク供給口を開放する開位置及びその一部を上記インク供給口から外部へ露出させた状態で上記インク供給口を液密に閉塞する閉位置に移動可能なバルブと、を具備する。上記カートリッジ装着部は、上記インクカートリッジが上記カートリッジ装着部へ挿入される過程において、上記インク供給口に挿入されて上記弾性部材の付勢に抗して上記バルブを閉位置から開位置へ移動させるインク導入管と、上記インク供給口を通じて上記バルブへ光を照射する発光部と、上記発光部から照射されて上記バルブにより反射された光を受光可能な受光部と、を具備する。上記バルブは、上記発光部から照射された光を透過可能であって、上記インク室に貯留されたインクと接触しているときにおいて上記発光部から照射されてバルブ内を透過する光を反射する反射率Ｒ１と、上記インク室に貯留されたインクと接触していないときにおいて上記発光部から照射されてバルブ内を透過する光を反射する反射率Ｒ２と、が異なる第１反射面を有する。
【００１１】
インクカートリッジはカートリッジ装着部に装着される。カートリッジ装着部に装着向きへ挿入されたインクカートリッジのインク供給口にインク導入管が挿入される。インク導入管は、バルブを弾性部材の付勢に抗して閉位置から開位置へ移動させる。これにより、インク室に貯留されたインクがインク導入管を通じて外部へ供給可能となる。
【００１２】
バルブは、発光部から照射された光を透光可能である。バルブの第１反射面は、インク室に貯留されているインクと接触している。第１反射面は、インク室に貯留されたインクと接触しているときにおいて、発光部から照射されてバルブ内を透過する光を反射率Ｒ１で反射する。一方、第１反射面は、インク室に貯留されたインクと接触していないときにおいて、発光部から照射されてバルブ内を透過する光を反射率Ｒ２で反射する。この反射率Ｒ１と反射率Ｒ２とが異なる。例えば、反射率Ｒ１は、発光部から照射された光の大部分を透過させる反射率であり、反射率Ｒ２は、発光部から照射された光を全反射する反射率である。そうすると、第１反射面がインクに接触しているか否かによって、受光部が受光する光の強度が異なり、その光の強度に対応する検知情報に基づいて、インク室におけるインクの有無の判定が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インク供給口を開閉するバルブに第１反射面を設けたので、インクカートリッジ内のインクの有無を、インク室に残存するインクの量が極めてゼロに近い状態において判定することが可能である。また、インクの有無を判定するための光学的検知に用いられる部材の位置決めを、インク供給口とインク導入管との位置決めと別に行う必要がないので、カートリッジ装着部に対するインクカートリッジの位置決めが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るインク供給装置１００を備えたプリンタ１０の内部構造を模式的に示す模式断面図である。
【図２】図２は、インクカートリッジ３０の外観構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、インクカートリッジ３０の内部構成を示す縦断面図である。
【図４】図４は、バルブ７０の外観構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、図４におけるV−V断面を示す断面図である。
【図６】図６は、カートリッジ装着部１１０の構成を示す断面図である。
【図７】図７は、インク導入管１２２の外観構成を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７におけるVIII−VIII断面を示す断面図である。
【図９】図９は、制御部９０の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に挿入される過程の状態を示すインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の断面図である。
【図１１】図１１は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態を示すインクカートリッジ３０及びカートリッジ装着部１１０の断面図である。
【図１２】図１２は、インク流路４４がインクで満たされているときの光６０の進行を示すインク供給部４３及びインク導入管１２２の拡大断面図である。
【図１３】図１３は、インク流路４４においてインクの液面５９が降下したときの光６０の進行を示すインク供給部４３及びインク導入管１２２の拡大断面図である。
【図１４】図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、バルブ７０の変形例を示す斜視図であり、図１４（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）は、それぞれ、図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示されているバルブ７０の断面図である。
【図１５】図１５は、バルブ７０の変形例を示す斜視図及び断面図である。
【図１６】図１６は、バルブ７０及びインク導入管１２２の変形例を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明が具体化された一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。
【００１６】
［プリンタ１０の概要］
図１に示されるように、プリンタ１０は、インクジェット記録方式に基づいて、記録用紙に対してインク滴を選択的に吐出することにより画像を記録するものである。プリンタ１０は、インク供給装置１００を備えている。インク供給装置１００には、カートリッジ装着部１１０が設けられている。カートリッジ装着部１１０には、インクカートリッジ３０が装着され得る。カートリッジ装着部１１０には、その一面が外部に開放された開口１１２が設けられている。インクカートリッジ３０は、開口１１２を介してカートリッジ装着部１１０に挿入され、或いはカートリッジ装着部１１０から抜き出される。
【００１７】
インクカートリッジ３０には、プリンタ１０で使用可能なインクが貯留されている。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態において、インクカートリッジ３０と記録ヘッド２１とがインクチューブ２０で接続されている。記録ヘッド２１にはサブタンク２８が設けられている。サブタンク２８は、インクチューブ２０を通じて供給されるインクを一時的に貯留する。記録ヘッド２１は、インクジェット記録方式によって、サブタンク２８から供給されたインクをノズル２９から選択的に吐出する。
【００１８】
給紙トレイ１５から給紙ローラ２３によって搬送路２４へ送給された記録用紙は、搬送ローラ対２５によってプラテン２６上へ搬送される。記録ヘッド２１は、プラテン２６上を通過する記録用紙に対してインクを選択的に吐出する。これにより、画像が記録用紙に記録される。プラテン２６を通過した記録用紙は、排出ローラ対２２によって、搬送路２４の最下流側に設けられた排紙トレイ１６に排出される。
【００１９】
なお、本実施形態に係るプリンタ１０の概略構成は一例に過ぎず、例えば、記録用紙の給紙方式や搬送方式、搬送路の形状などは、公知のインクジェットプリンタにおける他の構成が採用されてもよいことは言うまでもない。
【００２０】
［インク供給装置１００］
図１に示されるように、インク供給装置１００は、プリンタ１０に設けられている。インク供給装置１００は、プリンタ１０が備える記録ヘッド２１へインクを供給するものである。インク供給装置１００は、インクカートリッジ３０を装着可能なカートリッジ装着部１１０を備えている。なお、図１においては、カートリッジ装着部１１０にインクカートリッジ３０が装着された状態が示されている。
【００２１】
［インクカートリッジ３０］
図２，３に示されるように、インクカートリッジ３０はインクが貯留される容器である。インクカートリッジ３０の内部に形成されている空間がインクを貯留するインク室３６である。インク室３６は、インクカートリッジ３０の外観を形成している筐体３１により形成される空間であってもよいし、筐体３１内部に配置された、筐体３１とは別の部材によって形成される空間であってもよい。
【００２２】
インクカートリッジ３０は、図２，３に示された起立状態、つまり、同図の下側の面を底面とし、同図の上側の面を上面として、カートリッジ装着部１１０に対して矢印５０で示される方向（以下「挿抜方向５０」と称する（図６参照）。）に沿って挿抜される。すなわち、インクカートリッジ３０は、挿抜方向５０に沿ってカートリッジ装着部１１０に挿入され、また、挿抜方向５０に沿ってカートリッジ装着部１１０から抜き出される。インクカートリッジ３０は、起立状態のままカートリッジ装着部１１０に挿抜される。この起立状態が、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された姿勢である装着姿勢に相当する。図６に示されるように、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に挿入される向きが装着向き５６であり、抜き出される向きが脱抜向き５５である。装着向き５６及び脱抜向き５５が挿抜方向５０と平行であることは言うまでもない。本実施形態においては、挿抜方向５０は、水平方向に沿う。すなわち、装着向き５６及び脱抜向き５５は、水平方向に沿った向きである。
【００２３】
インクカートリッジ３０は、略直方体形状の筐体３１を有する。筐体３１は、幅方向５１に短く、高さ方向５２と奥行き方向５３が幅方向５１よりも長い扁平形状である。幅方向５１及び奥行き方向５３は、インクカートリッジ３０が装着姿勢にあるときに水平方向に沿う。高さ方向５２は、インクカートリッジ３０が装着姿勢にあるときに鉛直方向に沿う。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に対して挿抜されるとき、奥行き方向５３は、挿抜方向５０と平行であり、幅方向５１及び高さ方向５２は、挿抜方向５０と直交する。筐体３１は、前壁４０及び後壁４２を有している。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ挿入されるときに装着向き５６の前方側となる筐体３１の壁が前壁４０であり、後方側となる筐体３１の壁が後壁４２である。前壁４０と後壁４２とは、奥行き方向５３（挿抜方向５０）において対向している。筐体３１は、さらに、前壁４０及び後壁４２を接続する、挿抜方向５０に延びる一対の側壁３７，３８を有している。側壁３７，３８は、幅方向５１において対向している。筐体３１は、さらに、側壁３７，３８と前壁４０及び後壁４２とを接続し、かつ前壁４０の上端から後壁４２の上端に向けて延びる上壁３９、及び前壁４０の下端から後壁４２の下端に向けて延びる下壁４１を有している。上壁３９及び下壁４１は、高さ方向５２において対向している。前壁４０により構成される筐体３１の外面が前面に相当する。後壁４２により構成される筐体３１の外面が後面に相当する。より詳細には、前壁４０及び前壁４０に設けられた部材（例えば、後述されるインク供給部４３）の外面が前面に相当する。また、後壁４２及び後壁４２に設けられた部材（本発明においては、必ずしも設けられる必要はない。）の外面が後面に相当する。
【００２４】
図２，３に示されるように、筐体３１の前壁４０における高さ方向５２の下側に、インク供給部４３が設けられている。インク供給部４３は、円筒形状の外形をなしており、前壁４０から奥行き方向５３（挿抜方向５０）に沿って外側へ突出している。インク供給部４３の先端７２には、筐体３１の外側へ開口するインク供給口７１が形成されている。インク供給部４３の内部には、インク流路４４が形成されている。インク流路４４は、インク供給口７１から奥行き方向５３（挿抜方向５０）に延びてインク室３６へ通じている。
【００２５】
インク供給口７１は、バルブ７０によって開閉可能に構成されている。バルブ７０は、インク供給部４３のインク流路４４内において、奥行き方向５３（挿抜方向５０）に沿って移動可能に設けられている。バルブ７０は、コイルバネ７３によりインク供給口７１に向かって付勢されている。したがって、バルブ７０に外力が加わらない状態においては、バルブ７０がインク供給口７１を液密に閉塞する閉位置に位置される（図３参照）。なお、インク供給部４３の先端７２において、インク供給口７１を囲う部分がゴム等の弾性部材により形成されている。付勢されたバルブ７０が弾性部材に接触すると、弾性部材が弾性変形し、インク供給口７１が液密に閉塞される。この状態において、バルブ７０の一部は、インク供給口７１からインク供給部４３の外部、すなわち、インクカートリッジ３０の外部へ露出されている。コイルバネ７３が弾性部材に相当する。
【００２６】
インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、カートリッジ装着部１１０に設けられたインク導入管１２２が、インク供給口７１に挿入され、コイルバネ７３が弾性変形されて、バルブ７０がコイルバネ７３の付勢に抗してインク供給口７１から離れた開位置に位置される（図１１参照）。これにより、インク供給口７１が開放されて、インク流路４４を通って、インク室３６からカートリッジ装着部１１０に設けられたインク導入管１２２内へインクが流出され得る。なお、筐体３１には、図示しない大気導入部が設けられており、インク室３６からカートリッジ装着部１１０に設けられたインク導入管１２２内へインクが流出されるのに伴い、大気導入部を介してインク室３６内に大気が導入される。
【００２７】
［バルブ７０］
図４，５に示されるように、バルブ７０は、インク室３６側が円錐形状であり、インク供給口７１側が円柱形状のものである。円柱形状の部分の平面７４は、インク供給口７１と対向する面であり、バルブ７０が閉位置に位置した状態において、その中心付近がインク供給口７１を通じて外部へ露出される。円錐部７５は、その頂点７６が、平面７４の中心を通って平面７４と直交する仮想中心線５７上に位置されている。仮想中心線５７は、奥行き方向５３（挿抜方向５０）に沿って延びており、バルブ７０がインク供給部４３のインク流路４４内に配置された状態において、インク供給口７１の中心付近に合致する。バルブ７０は、インク供給部４３のインク流路４４内において仮想中心線５７に沿って移動する。つまり、仮想中心線５７は、バルブ７０の移動方向とも合致する。
【００２８】
円柱形状の側壁７７における平面７４の周縁付近からは、放射状に４方向に突出するバネ座７８がそれぞれ設けられている。なお、図４においては、４個のうちの１個のバネ座７８が現れていない。この４個のバネ座７８に、コイルバネ７３の一端が当接されて、コイルバネ７３の付勢力がバルブ７０に伝達される。
【００２９】
バルブ７０は、例えば、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの透光性を有する素材からなる。図５に示されるバルブ７０の断面は、仮想中心線５７に沿った、高さ方向５２及び奥行き方向５３と平行な断面である。この断面において、インク室３６側に配置される円錐部７５は、仮想中心線５７がその間に位置するように対向配置された第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１を有する。すなわち、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１は、仮想中心線５７と直交する方向にずれて配置されている。また、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１は、奥行き方向５３（挿抜方向５０、装着向き５６、バルブ７０の移動方向）と直交する方向にずれて配置されているともいえる。本実施形態では、第１傾斜面８２と第２傾斜面８１とが高さ方向５２（鉛直方向）に並んで配置されている。第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１は、共に仮想中心線５７に対して傾斜している。また、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１は、共に奥行き方向５３（挿抜方向５０、装着向き５６、バルブ７０の移動方向）に対して傾斜している。図５に示される断面において、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１はいずれも直線で現される。
【００３０】
第１傾斜面８２は、仮想中心線５７（バルブ７０の移動方向と合致する。）と鋭角な角度Ｂで交わる。第２傾斜面８１は、仮想中心線５７（バルブ７０の移動方向と合致する。）と鋭角な角度Ａで交わる。この角度Ａ及び角度Ｂは、次の３式のいずれをも満たす。
（式１） （角度Ａ）＋（角度Ｂ）＝９０°
（式２） （角度Ａ）＞SIN-1｛（空気の絶対屈折率）／（バルブ７０の絶対屈折率）｝
（式３） （角度Ｂ）＞SIN-1｛（空気の絶対屈折率）／（バルブ７０の絶対屈折率）｝
【００３１】
第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１は、インク室３６に貯留されたインクと接触しているときにおいて、バルブ７０内を透過する光を反射する反射率Ｒ１と、インク室３６に貯留されたインクと接触していないときにおいて、バルブ７０内を透過する光を反射する反射率Ｒ２と、が異なる。例えば、反射率Ｒ１は、バルブ７０内を挿抜方向５０（バルブ７０の移動方向）に沿って透過する光を、第１傾斜面８２又は第２傾斜面８１においてインク室３６側へほとんど透過させる反射率であり、反射率Ｒ２は、バルブ７０内を挿抜方向５０（バルブ７０の移動方向）に沿って透過する光を、第１傾斜面８２又は第２傾斜面８１においてほぼ全反射させる反射率である。このような反射率Ｒ１及び反射率Ｒ２は、上記（式２）及び（式３）を、（角度Ａ）及び（角度Ｂ）が満たすことにより実現される。また、上記（式１）を、（角度Ａ）及び（角度Ｂ）が満たすことにより、挿抜方向５０に沿って進行する光が、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１においてそれぞれ全反射されると、その反射光が挿抜方向５０に沿って進行する。つまり、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１によって、挿抜方向５０の一方向き（例えば、装着向き５６）に進行する光が、逆向き（例えば、脱抜向き５５）に反射される。
【００３２】
図２，３に示されるように、筐体３１の上壁３９における奥行き方向５３の中央付近には、係合部４５が形成されている。係合部４５は、インクカートリッジ３０の幅方向５１及び高さ方向５２に拡がる平面を有する突起である。係合部４５には、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態で、後述されるロックレバー１４５が係合する。
【００３３】
図２，３に示されるように、筐体３１の上壁３９には、奥行き方向５３に渡って延びる被ガイド部４７が設けられている。被ガイド部４７は、上壁３９から上方へ突出された突片によって構成されている。被ガイド部４７において幅方向５１に対向する一対の側面の間の距離は、筐体３１において幅方向５１に対向する一対の側面３７，３８の間の距離より短い。つまり、被ガイド部４７の幅方向５１の寸法は、筐体３１の幅方向５１の寸法より小さい。なお、本実施形態では、被ガイド部４７と係合部４５とが一体に形成されている。つまり、被ガイド部４７の後壁４２側の端部が係合部４５である。
【００３４】
筐体３１の下壁４１には、奥行き方向５３に渡って延びる被ガイド部４６が設けられている。被ガイド部４６は、下壁４１から下方へ突出された突片によって構成されている。被ガイド部４６において幅方向５１に対向する一対の側面の間の距離は、筐体３１において幅方向５１に対向する一対の側面３７，３８の間の距離より短い。つまり、被ガイド部４６の幅方向５１の寸法は、筐体３１の幅方向５１の寸法より小さい。被ガイド部４６，４７は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ挿抜される際に、後述されるガイド溝１０９，１０８に挿入されて移動されるものである。
【００３５】
［カートリッジ装着部１１０］
図６に示されるように、カートリッジ装着部１１０の筐体を形成するケース１０１は、プリンタ１０の正面側に開口１１２を有する。開口１１２を通じてケース１０１へインクカートリッジ３０が挿抜される。インクカートリッジ３０は、ケース１０１の内部空間の天部を画定している天面に設けられたガイド溝１０８に被ガイド部４７が挿入され、ケース１０１の内部空間の底部を画定している底面に設けられたガイド溝１０９に被ガイド部４６が挿入されることによって挿抜方向５０へ案内される。ケース１０１には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応する４つのインクカートリッジ３０が収容可能であるが、各図においては、１つのインクカートリッジ３０に相当するケース１０１のみが示されている。
【００３６】
ケース１０１は、挿抜方向５０において開口１１２とは反対側に位置し、ケース１０１の内部空間に面している終面を有し、図６に示されるように、ケース１０１の終面の下部に接続部１０３が設けられている。接続部１０３は、終面において、ケース１０１に装着された各インクカートリッジ３０のインク供給部４３に対応する位置にそれぞれ配置されている。
【００３７】
接続部１０３は、インク導入管１２２と、保持部１２１とを有する。インク導入管１２２は、透光性を有する管状の樹脂管からなる。同図には示されていないが、インク導入管１２２は、ケース１０１の終面と表裏をなすケース１０１の外面側で、後述されるコネクタ本体１２３及び接続管１２５を介してインクチューブ２０に接続されている。各インク導入管１２２と接続された各インクチューブ２０は、プリンタ１０の記録ヘッド２１へインクを流通可能に延出されている。
【００３８】
保持部１２１は、ケース１０１の終面が円筒状に装着向き５６に凹嵌されることにより形成されている。保持部１２１の中心にインク導入管１２２が挿抜方向５０に延びて配置されている。図１１に示されるように、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、円筒状のインク供給部４３が円筒状の保持部１２１に挿入される。このとき、インク供給部４３の外周面が保持部１２１を画定している面に接触、例えば、密着する。インク供給部４３が保持部１２１へ挿入されると、インク導入管１２２がインク供給部４３のインク供給口７１に挿入され、インク導入管１２２がバルブ７０を押し動かす。これにより、閉位置のバルブ７０が、コイルバネ７３の付勢に抗して開位置へ移動されて、インク室３６に貯留されているインクが外部へ流出可能となる。インク室３６から流出されたインクは、インク導入管１２２内へ流入し、インクチューブ２０を通じて記録ヘッド２１へ流れる。
【００３９】
図７，８に示されるように、インク導入管１２２は、立方体形状の外観を有するコネクタ本体１２３から突出されている。インク導入管１２２は、ケースの終面において保持部１２１の中心から開口１１２へ向かって挿抜方向５０へ突出されている（図６参照）。インク導入管１２２は、細長な円管形状であり、その外径は、インクカートリッジ３０のインク供給口７１に挿入可能に設定されている。また、インク導入管１２２の軸線方向（挿抜方向５０）の長さは、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態において、バルブ７０に当接して、バルブ７０を閉位置から開位置へ移動可能な長さに設定されている。したがって、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ挿入される過程において、インク導入管１２２がインク供給口７１に挿入されて、コイルバネ７３の付勢に抗してバルブ７０を閉位置から開位置へ移動させる。また、前述されたように、インク供給部４３の先端７２において、インク供給口７１を囲う部分がゴム等の弾性部材により形成されているので、インク導入管１２２がインク供給口７１に挿入された状態では、弾性部材が弾性変形して、インク導入管１２２の外面に密着する。
【００４０】
インク導入管１２２の内部空間に形成された空間であるインク流路１２４は、コネクタ本体１２３の内部において上方へ折れ曲がって、コネクタ本体１２３の上面から突出する接続管１２５の内部空間と通じている。接続管１２５は、円管形状であり、インクチューブ２０が接続されるものである。
【００４１】
インク導入管１２２の先端には、インク導入管１２２の外部とインク流路１２４とを連通させるインク導入口１２９が設けられている。インク導入口１２９は、インク導入管１２２の先端における鉛直下側に配置されている。インク導入口１２９は、インク導入管１２２の先端から挿抜方向５０に沿ってコネクタ本体１２３側へインク導入管１２２の側壁が凹欠されることにより形成された空間である。インク導入管１２２の先端が、バルブ７０の平面７４に当接した状態において、インク導入口１２９を通じて、インクがインク導入管１２２の内部空間、すなわちインク流路１２４へ流れ込む。
【００４２】
コネクタ本体１２３には、インク導入管１２２が設けられた側壁と対向する側壁からインク導入管１２２へ向かって挿抜方向５０へ凹む凹部１２６が形成されている。この凹部１２６は、インク流路１２４と独立した空間である。凹部１２６のインク流路１２４側の端部を画定する終面１３０は、インク流路１２４に近接している。
【００４３】
インク導入管１２２及びコネクタ本体１２３は、例えば、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどの後述される発光部１１５から照射された光を透過可能な素材からなる。したがって、凹部１２６の終面１３０へ照射された光は、コネクタ本体１２３及びインク導入管１２２を通じて、インク導入管１２２の先端へ到達し得る。また、インク導入管１２２の先端へ照射された光は、インク導入管１２２及びコネクタ本体１２３を通じて、終面１３０へ到達し得る。
【００４４】
図６，１２，１３に示されるように、コネクタ本体１２３の凹部１２６に光センサ１１４が設けられている。光センサ１１４は、ＬＥＤなどの発光部１１５と、フォトトランジスタなどの受光部１１６とを有する。発光部１１５及び受光部１１６は、発光部１１５を上側として、鉛直方向に並んで配置されている。発光部１１５は、凹部１２６の終面１３０を介して、インク導入管１２２の先端の上側部分へ向かって挿抜方向５０に沿って進行するように光、例えば、可視光や赤外光、を照射可能である。受光部１１６は、インク導入管１２２の下側部分から終面１３０へ到達する光を受光可能である。
【００４５】
図６に示されるように、ケース１０１には、ロックレバー１４５が設けられている。ロックレバー１４５は、カートリッジ装着部１１０に装着されたインクカートリッジ３０を装着状態に維持するためのものである。ロックレバー１４５は、ケース１０１の開口１１２の上側に設けられている。
【００４６】
ロックレバー１４５は、全体がアーム状に形成されている。ロックレバー１４５の中央付近に支軸１４７が設けられている。この支軸１４７がケース１０１に支持されている。これにより、ケース１０１の開口１１２の上側においてロックレバー１４５が支軸１４７を中心に回動可能に支持されている。ロックレバー１４５は、大別すると、操作部１４９と、被係合部１４６とに大別される。操作部１４９は、ケース１０１の開口１１２からケース１０１の外側へ突出されている。操作部１４９は、ロックレバー１４５を回動させるための力が付与される部分である。被係合部１４６は、ケース１０１の内部へ進入している。被係合部１４６は、インクカートリッジ３０の係合部４５と係合可能である。被係合部１４６が係合部４５と係合することにより、インクカートリッジ３０がケース１０１に対して装着状態に維持される。被係合部１４６が係合部４５と係合可能な位置となるロックレバー１４５の回動位置（図１１参照）がロック位置と称され、被係合部１４６が係合部４５と係合しない位置（図１０参照）がアンロック位置と称される。
【００４７】
各図には示されてないが、ロックレバー１４５には、コイルバネが取り付けられており、このコイルバネによって、ロックレバー１４５は、ロック位置側へ付勢されている。ロック位置のロックレバー１４５に対して、操作部１４９が重力方向下向きへ押し下げられると、ロックレバー１４５がロック位置からアンロック位置へ回動される。
【００４８】
［制御部９０］
以下、図９が参照されつつ、プリンタ１０の制御部９０の概略構成が説明される。
【００４９】
制御部９０は、プリンタ１０の全体動作を制御するものである。制御部９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ＥＥＰＲＯＭ９４、ＡＳＩＣ９５を主とするマイクロコンピュータとして構成されている。
【００５０】
ＲＯＭ９２には、ＣＰＵ９１がプリンタ１０の各種動作を制御するためのプログラムや、後述される判定処理を実行するためのプログラムなどが格納されている。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１が上記プログラムを実行する際に用いるデータや信号等を一時的に記録する記憶領域、或いはデータ処理の作業領域として使用される。ＥＥＰＲＯＭ９４には、電源オフ後も保持すべき設定やフラグ等が格納される。
【００５１】
ＡＳＩＣ９５には、光センサ１１４が接続されている。なお、図９には示されていないが、給紙ローラ２３や搬送ローラ対２５等の各ローラを駆動させる駆動回路や、プリンタ１０に画像記録指示等を入力するための入力部や、プリンタ１０に関する情報を表示する表示部なども接続されている。
【００５２】
光センサ１１４は、受光部１１６が受光した光の強度に応じたアナログの電気信号（電圧信号又は電流信号）を出力する。制御部９０は、光センサ１１４が出力する電気信号を、所定のタイミングで監視して、その電気信号のレベル（電圧値又は電流値）が所定の閾値以上の場合にＨＩレベル信号と判定し、所定の閾値未満の場合にＬＯＷレベル信号と判定する。本実施形態では、光センサ１１４の発光部１１５から発せられた光の強度よりも小さな強度に対応する閾値が設定されており、その閾値未満の強度を示す出力信号がＬＯＷレベル信号と判定され、閾値以上の強度を示す出力信号がＨＩレベル信号と判定される。受光部１１６から出力される電気信号が、検知情報に相当する。
【００５３】
［インクカートリッジ３０の装着動作］
以下、図１０，１１が参照されつつ、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着される動作が説明される。
【００５４】
図１０に示されるように、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に対して装着向き５６へ挿入される。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に挿入されると、まず、被ガイド部４７の装着向き５６の先端に形成された装着向き５６における前方及び下方へ傾斜する案内面が、ロックレバー１４５の被係合部１４６に当接する。更にインクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ挿入されると、ロックレバー１４５の被係合部１４６が被ガイド部４７に乗りあがる。これにより、ロックレバー１４５が図１０における反時計回りに回動して、ロック位置からアンロック位置へ移動する。
【００５５】
インクカートリッジ３０が装着位置に到達すると、係合部４５がロックレバー１４５の被係合部１４６を装着向き５６へ通り過ぎる。これにより、ロックレバー１４５の被係合部１４６が被ガイド部４７に支持されなくなるので、ロックレバー１４５が図１０における時計回りへ回動し、被係合部１４６が係合部４５と係合する。この被係合部１４６と係合部４５との係合により、インクカートリッジ３０が装着位置に保持される。これにより、カートリッジ装着部１１０へのインクカートリッジ３０の装着が完了する。
【００５６】
インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ装着される過程において、インク供給部４３は保持部１２１に挿入され、インク導入管１２２は、インク供給部４３のインク供給口７１に挿入されてバルブ７０を移動させる。インク供給部４３が保持部１２１に挿入され、また、インク導入管１２２がインク供給口７１に挿入されることにより、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に対して、所定の位置に位置決めされる。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態において、インク導入管１２２の先端は、バルブ７０の平面７４に当接している。したがって、バルブ７０は、コイルバネ７３の付勢に抗して、インク供給口７１から離間された開位置に位置される。インク導入管１２２の先端には、インク導入口１２９が設けられているので、このインク導入口１２９を通じて、インク室３３からインク流路４４を介して、インク導入管１２２のインク流路１２４にインクが流入する。
【００５７】
［インクカートリッジ３０のインク残量判定］
以下、図１２，１３が参照されつつ、カートリッジ装着部１１０に装着されたインクカートリッジ３０のインク残量判定が説明される。
【００５８】
図１１に示されるように、カートリッジ装着部１１０にインクカートリッジ３０が装着された状態において、制御部９０は、所定のタイミングで、光センサ１１４の発光部１１５から光を照射させ、受光部１１６が受光した光の強度に基づく電気信号を監視する。この所定のタイミングとして、例えば、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ装着されたときや、プリンタ１０において１頁分の印刷が終了したとき、プリンタ１０の電源がＯＮにされたときなどが挙げられる。
【００５９】
図１２に示されるように、光センサ１１４の発光部１１５から照射された光６０は、インク導入管１２２の内部を挿抜方向５０に沿って進行して、バルブ７０に到達する。光６０は、バルブ７０の平面７４からバルブ７０内を進行して、円錐部７５における第２傾斜面８１に到達する。同図に示されるように、インク供給部４３の内部空間、すなわちインク流路４４は、インク室３６に貯留されたインクで満たされている。したがって、第２傾斜面８１は、インク流路４４においてインクと接触している。
【００６０】
第２傾斜面８１は、インクと接触しているので、発光部１１５から照射されてバルブ７０内を透過する光６０をインク中へ透過させる。したがって、バルブ７０からインク導入管１２２を通じて受光部１１６へ到達する光６０は殆どない。この光の強度に応じて受光部１１６から出力されたアナログの電気信号（検知情報）を制御部９０が受信して、その電気信号のレベルが所定の閾値以上であるか否かを判定する。このときは、受光部１１６が受光する光の強度が所定の閾値未満であるので、ＬＯＷレベル信号と判定される。制御部９０は、受光部１１６から出力された電気信号をＬＯＷレベル信号と判定したことに基づいて、インクカートリッジ３０のインク室３６にインクがあると判定したり、インクカートリッジ３０の交換が不要であると判定したりする。
【００６１】
プリンタ１０において印刷が行われることにより、インクカートリッジ３０のインク室３６に貯留されたインクが消費される。そして、インク室３６に貯留されたインク量が残り少なくなると、インク流路４４においてもインクの液面５９が降下する。インク流路４４において、インクの液面５９が、インク導入管１２２のインク導入口１２９、すなわち、インク導入管１２２の下側部分よりも降下すると、インク導入管１２２のインク流路１２４へインクが流入することがない。すなわち、インクに代わって空気がインク導入管１２２のインク流路１２４へ流入することとなる。
【００６２】
図１３に示されるように、インク流路４４におけるインクの液面５９が、インク導入管１２２の下側部分の最下端付近まで降下した状態では、第２傾斜面８１は、インクと接触していないので、発光部１１５から照射されてバルブ７０内を透過する光６０を全反射する。第２傾斜面８１において全反射された光６０は、バルブ７０内を第１傾斜面８２へ向かって進行する。第１傾斜面８２は、インクと接触していないので、第２傾斜面８１において全反射された光６０を全反射する。第１傾斜面８２において全反射された光６０は、バルブ７０からインク導入管１２２を通じて挿抜方向５０に沿って受光部１１６へ進行し、受光部１１６において受光される。この光６０の強度に応じて受光部１１６から出力されたアナログの電気信号（検知情報）を制御部９０が受信して、その電気信号のレベルが所定の閾値以上であるか否かを判定する。このときは、受光部１１６が受光した光６０の強度が所定の閾値以上であるので、ＨＩレベル信号と判定される。制御部９０は、受光部１１６から出力された電気信号をＨＩレベル信号と判定したことに基づいて、インクカートリッジ３０のインク室３６にインクがないと判定したり、インクカートリッジ３０の交換が必要であると判定したりする。
【００６３】
［本実施形態の効果］
本実施形態によれば、インク供給口７１を開閉するバルブ７０に第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が設けられているので、インクカートリッジ３０内のインクの有無を、インク室３６に残存するインクの量が極めてゼロに近い状態において判定することが可能である。
【００６４】
また、インクカートリッジ３０内のインクの有無を判定するための光学的検知に用いられる部材の位置決めを、インク供給口７１とインク導入管１２２との位置決めと別に行う必要がないので、カートリッジ装着部１１０に対するインクカートリッジ３０の位置決めが容易である。
【００６５】
また、インク導入管１２２が発光部１１５から照射された光を透過可能であり、受光部１１６は、バルブ７０からの反射光をインク導入管１２２を通じて受光するので、光６０の光路に気泡が介在する可能性が小さくなり、正確なインク残量の判定が実現される。
【００６６】
また、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が、第１傾斜面８２を下側として鉛直方向に並んで対向配置されているので、第２傾斜面８１において全反射された光６０が第１傾斜面８２に到達する第１傾斜面８２の部分がインクと接触しなくなると、第１傾斜面８２が光６０を受光部１１６へ向かって全反射する。第１傾斜面８２から全反射された光６０は、インク導入管１２２の下側部分を進行するので、インク流路４４におけるインクの液面５９が、インク導入管１２２の下側部分の最下端付近まで降下すると、制御部９０においてインク残量がないと判定され得る。これにより、インク室３６に残存するインクの量が極めてゼロに近く、かつインク導入管１２２の内部空間へ空気が進入しない限界の状態において、インク残量の判定を行うことができる。
【００６７】
また、インクカートリッジ３０の筐体３１は、装着姿勢における高さ方向５２に長く、かつ幅方向５１に短い外形であり、インク供給口７１は、高さ方向５２の下側に配置されているので、インク室３６の底面の面積を小さくして、インク残量がなしと判定されるときにインク室３６に残るインクの量を少なくすることができる。
【００６８】
また、インク供給管１２２がインク供給口７１に挿入された状態において、コイルバネ７３に付勢されているバルブ７０がインク導入管１２２の先端に確実に当接する。よって、光６０の光路に気泡が介在する可能性が小さくなり、正確なインク残量の判定が実現される。
【００６９】
［変形例］
なお、本実施形態では、発光部１１５が受光部１１６の上方に配置されているが、受光部１１６が発光部１１５の上方に配置されていてもよい。
【００７０】
また、本実施形態では、バルブ７０において、第１傾斜面８２と第２傾斜面８１とが鉛直方向に並んで対向配置されているが、第１傾斜面８２と第２傾斜面８１とが水平方向に並んで対向配置されていてもよい。第１傾斜面８２と第２傾斜面８１とが水平方向に並んで対向配置されるのであれば、光センサ１１４の発光部１１５と受光部１１６も、水平方向に並んで配置される。この場合、光６０の光路がインク導入管１２２の鉛直下側に配置されているインク導入口１２９よりも高くなるように、光センサ１１４を配置すれば、発光部１１５から凹部１２６の終面１３０へ向かって発光された光６０は、インク導入口１２９を通過することなく、インク導入管１２２、バルブ７０を通じて終面１３０へ帰ってくる。すなわち、光路上に気泡が存在することがないので、正確なインク残量の判定が実現される。
【００７１】
また、本実施形態では、発光部１１５から発光された光６０は、インク導入管１２２を通じてバルブ７０に到達し、バルブ７０にて反射された光６０は、インク導入管１２２を通じて受光部１１６に到達するように光センサ１１４が配置されていたが、発光部１１５から発光された光６０がインク導入管１２２のインク流路１２４を通じてバルブ７０に到達し、バルブ７０にて反射された光６０が、インク導入管１２２のインク流路１２４を通じて受光部１１６に到達するように光センサ１１４を配置してもよい。この場合、インク導入管１２２は透光性を有していなくてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、第２傾斜面８１は、インクと接触しているか否かによって反射率が異なるものとされているが、第２傾斜面８１が、インクと接触しているか否かに拘わらず光を反射するものであってもよい。例えば、第２傾斜面８１にアルミ箔が設けられていてもよい。このような第２傾斜面８１が採用されても、インクと接触しているか否かによって反射率が異なる第１傾斜面８２がバルブ７０の下側に配置されているので、インク室３５に残存するインクの量がよりゼロに近い状態において、制御部９０がインク残量の判定を行うことができる。
【００７３】
また、本実施形態では、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が、バルブ７０の円錐部７５により形成されているが、他の形状によって第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が形成されてもよい。例えば、図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）にそれぞれ示されるように、円錐部７５に代えて、図１４（Ａ），（Ｄ）に示される四角錐形状や、図１４（Ｂ），（Ｅ）に示される円錐の先端が切り欠かれた形状、図１４（Ｃ），（Ｆ）に示される水平方向に稜線を有する２つの平面からなる先細り形状などが採用されることにより、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が形成されてもよい。なお、バルブ７０の形状としては、角度Ａ，Ｂが前述された（式１）、（式２）、及び（式３）を満たせば、図１４（Ｃ），（Ｆ）に示されているように、対称形状でなくてもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、図５に示されるバルブ７０の断面において、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１はいずれも直線で現されるが、バルブ７０の円錐部７５に代えて、他の形状が採用されることによって、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が曲線で現されてもよい。例えば図１５（Ａ）に示されるように、円錐部７５に代えてドーム形状が採用されると、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１が、図１５（Ｂ）に示されるバルブ７０の断面において曲線で現される。
【００７５】
図１５（Ｂ）に示されるように、第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１がそれぞれ曲線で現される場合には、その断面において第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１のそれぞれ接線６２，６１と仮想中心線５７（移動方向）とが成す鋭角である角度Ｂ及び角度Ａが、前述された（式１）、（式２）、及び（式３）をそれぞれ満たすように設定される。
【００７６】
また、本実施形態では、バルブ７０が第１傾斜面８２及び第２傾斜面８１を有していたが、バルブ７０は、第１傾斜面８２を有していれば、必ずしも第２傾斜面８１を有していなくてもよい。例えば、図１６に示されるように、バルブ７０は、ほぼ平板形状であって、第１傾斜面８２が平面７４と平行であってもよい。この場合、インク導入管１２２は、先細り形状であって、光６０は、挿抜方向５０に対して傾いた方向に沿ってインク導入管１２２内部を進行する。第１傾斜面８２がインクと接触していれば、光６０は、バルブ７０内を透過して、インク中に進行する（図１６における破線）。第１傾斜面８２がインクと接触していなければ、光６０は、第１傾斜面８２にて全反射され、挿抜方向５０に対して傾いた方向に沿ってインク導入管１２２内部を進行する。
【符号の説明】
【００７７】
３０・・・インクカートリッジ
３１・・・筐体
３６・・・インク室
４０・・・前壁（前面）
７０・・・バルブ
７１・・・インク供給口
７３・・・コイルバネ（弾性部材）
８１・・・第２傾斜面（第２反射面）
８２・・・第１傾斜面（第１反射面）
１００・・・インク供給装置
１１０・・・カートリッジ装着部
１１５・・・発光部
１１６・・・受光部
１２２・・・インク導入管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクカートリッジと、装着向きへ当該インクカートリッジが挿入されることによって当該インクカートリッジが装着可能であるカートリッジ装着部と、を備えたインク供給装置であって、
上記インクカートリッジは、
インクが貯留されるインク室を有する筐体と、
上記筐体における装着向きの前側の前面に設けられており、上記インク室に貯留されたインクが流通可能なインク供給口と、
上記筐体内において装着向きに沿って移動可能であって弾性部材により装着向きへ付勢されており、上記インク供給口を開放する開位置及びその一部を上記インク供給口から外部へ露出させた状態で上記インク供給口を液密に閉塞する閉位置に移動可能なバルブと、を具備し、
上記カートリッジ装着部は、
上記インクカートリッジが上記カートリッジ装着部へ挿入される過程において、上記インク供給口に挿入されて上記弾性部材の付勢に抗して上記バルブを閉位置から開位置へ移動させるインク導入管と、
上記インク供給口を通じて上記バルブへ光を照射する発光部と、
上記発光部から照射されて上記バルブにより反射された光を受光可能な受光部と、を具備し、
上記バルブは、上記発光部から照射された光を透過可能であって、上記インク室に貯留されたインクと接触しているときにおいて上記発光部から照射されてバルブ内を透過する光を反射する反射率Ｒ１と、上記インク室に貯留されたインクと接触していないときにおいて上記発光部から照射されてバルブ内を透過する光を反射する反射率Ｒ２と、が異なる第１反射面を有するインク供給装置。
【請求項２】
上記発光部は、上記インク導入管が上記インク供給口に挿入された状態において、上記バルブへ光を照射するものである請求項１に記載のインク供給装置。
【請求項３】
上記発光部は、少なくとも装着向きに沿った方向へ進行する光を発光するものであり、
上記第１反射面は、装着向きに対して傾斜しており、
上記バルブは、装着向きと直交する方向に上記第１反射面からずれた位置に配置されており、装着向きに対して傾斜している第２反射面を有し、
上記第２反射面は、少なくとも上記インク室に貯留されたインクと接触していないときにおいて、上記光学センサから照射されてバルブ内を透過する光を、上記第１反射面又は上記受光部へ向かって反射するものである請求項１に記載のインク供給装置。
【請求項４】
上記インク導入管は、上記発光部から照射された光を透過可能なものであり、
上記発光部は、上記インク導入管を通じて上記バルブへ光を照射するものであり、
上記受光部は、上記バルブからの反射光を上記インク導入管を通じて受光するものである請求項３に記載のインク供給装置。
【請求項５】
上記装着向きは、水平方向に沿った向きであり、
上記第１反射面及び上記第２反射面は、水平方向に並んで対向配置されたものである請求項３又は４に記載のインク供給装置。
【請求項６】
上記装着向きは、水平方向に沿った向きであり、
上記第１反射面及び上記第２反射面は、上記第１反射面を下側として鉛直方向に並んで対向配置されたものであり、
上記第２反射面は、上記インク室に貯留されたインクと接触しているか否かに拘わらず、上記光学センサから照射されてバルブ内を透過する光を、上記第１反射面又は上記受光部へ向かって反射するものである請求項３又は４に記載のインク供給装置。
【請求項７】
上記装着向きは、水平方向に沿った向きであり、
上記筐体は、上記インクカートリッジが上記カートリッジ装着部に装着された姿勢において、鉛直方向に長く、かつ水平方向に短い外形を有しており、
上記インク供給口は、上記インクカートリッジが上記カートリッジ装着部に装着された姿勢において、上記筐体の前面において鉛直方向の下側に配置されている請求項１から６のいずれかに記載のインク供給装置。
【請求項８】
インクが貯留されるインク室を有する筐体と、
上記筐体の外に開口しており、上記インク室に貯留されたインクが流通可能なインク供給口と、
上記筐体内において上記インク供給口に接離する方向に移動可能であって弾性部材により上記インク供給口へ向かって付勢されており、上記インク供給口を開放する開位置及びその一部を上記インク供給口から外部へ露出させた状態で上記インク供給口を液密に閉塞する閉位置に移動可能なバルブと、を具備し、
上記バルブは、上記インク供給口を通じて照射された光を透過可能であって、上記インク室に貯留されたインクと接触しているときにおいて上記インク供給口を通じて照射されてバルブ内を透過する光を反射する反射率Ｒ１と、上記インク室に貯留されたインクと接触していないときにおいて上記インク供給口を通じて照射されてバルブ内を透過する光を反射する反射率Ｒ２と、が異なる第１反射面を有するインクカートリッジ。
【請求項９】
上記第１傾斜面は、上記閉位置から上記開位置への上記バルブの移動方向に対して傾斜しており、
上記バルブは、上記移動方向と直交する方向に上記第１反射面からずれた位置に配置されており、移動方向に対して傾斜している第２反射面を有し、
上記第２反射面は、少なくとも上記インク室に貯留されたインクと接触していないときにおいて、上記インク供給口を通じて照射されてバルブ内を透過する光を、上記第１反射面又は上記インク供給口へ向かって反射するものである請求項７に記載のインクカートリッジ。
【請求項１０】
カートリッジ装着部へ水平方向に沿った装着向きへ挿入されることによって、カートリッジ装着部に装着されるように構成されており、
上記第１反射面及び上記第２反射面は、水平方向に並んで対向配置されたものである請求項８に記載のインクカートリッジ。
【請求項１１】
カートリッジ装着部へ水平方向に沿った装着向きへ挿入されることによって、カートリッジ装着部に装着されるように構成されており、
上記第１反射面及び上記第２反射面は、上記第１反射面を下側として鉛直方向に並んで対向配置されたものであり、
上記第２反射面は、上記インク室に貯留されたインクと接触しているか否かに拘わらず、上記インク供給口を通じて照射されてバルブ内を透過する光を、上記第１反射面又は上記インク供給口へ向かって反射するものである請求項８に記載のインクカートリッジ。
【請求項１２】
カートリッジ装着部へ水平方向に沿った装着向きへ挿入されることによって、カートリッジ装着部に装着されるように構成されており、
上記筐体は、インクカートリッジが上記カートリッジ装着部へ装着される姿勢において、鉛直方向に長く、かつ水平方向に短い外形を有しており、
上記インク供給口は、上記インクカートリッジが上記カートリッジ装着部に装着された姿勢において、上記筐体の前面において鉛直方向の下側に配置されている請求項８から１１のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項１３】
インクが貯留されるインク室を有する筐体と、
上記筐体の外に開口しており、上記インク室に貯留されたインクが流通可能なインク供給口と、
上記筐体内において上記インク供給口に接離する移動方向に移動可能であって弾性部材により上記インク供給口へ向かって付勢されており、上記インク供給口を開放する開位置及びその一部を上記インク供給口から外部へ露出させた状態で上記インク供給口を液密に閉塞する閉位置に移動可能なバルブと、を具備し、
上記バルブは、透光性を有するものであって、上記インク室側において上記移動方向に対して対向配置された第１傾斜面及び第２傾斜面を有し、
次の３式のいずれをも満たすものであるインクカートリッジ。
（式１） （角度Ａ）＋（角度Ｂ）＝９０°
（式２） （角度Ａ）＞SIN-1｛（空気の絶対屈折率）／（バルブの絶対屈折率）｝
（式３） （角度Ｂ）＞SIN-1｛（空気の絶対屈折率）／（バルブの絶対屈折率）｝
ここで、
角度Ａは、上記移動方向に沿った断面において、上記第１傾斜面が直線で現される場合には、その断面において上記第１傾斜面と上記移動方向とが成す鋭角であり、上記移動方向に沿った断面において、上記第１傾斜面が曲線で現される場合には、その断面において上記第１傾斜面の接線と上記移動方向とが成す鋭角であり、
角度Ｂは、上記移動方向に沿った断面において、上記第２傾斜面が直線で現される場合には、その断面において上記第２傾斜面と上記移動方向とが成す鋭角であり、上記移動方向に沿った断面において、上記第２傾斜面が曲線で現される場合には、その断面において上記第２傾斜面の接線と上記移動方向とが成す鋭角である。
【請求項１４】
上記筐体は、装着姿勢における鉛直方向に長く、かつ水平方向に短い外形であり、
上記インク供給口は、鉛直方向の下側に配置されている請求項１３に記載のインクカートリッジ。
【請求項１】
インクカートリッジと、装着向きへ当該インクカートリッジが挿入されることによって当該インクカートリッジが装着可能であるカートリッジ装着部と、を備えたインク供給装置であって、
上記インクカートリッジは、
インクが貯留されるインク室を有する筐体と、
上記筐体における装着向きの前側の前面に設けられており、上記インク室に貯留されたインクが流通可能なインク供給口と、
上記筐体内において装着向きに沿って移動可能であって弾性部材により装着向きへ付勢されており、上記インク供給口を開放する開位置及びその一部を上記インク供給口から外部へ露出させた状態で上記インク供給口を液密に閉塞する閉位置に移動可能なバルブと、を具備し、
上記カートリッジ装着部は、
上記インクカートリッジが上記カートリッジ装着部へ挿入される過程において、上記インク供給口に挿入されて上記弾性部材の付勢に抗して上記バルブを閉位置から開位置へ移動させるインク導入管と、
上記インク供給口を通じて上記バルブへ光を照射する発光部と、
上記発光部から照射されて上記バルブにより反射された光を受光可能な受光部と、を具備し、
上記バルブは、上記発光部から照射された光を透過可能であって、上記インク室に貯留されたインクと接触しているときにおいて上記発光部から照射されてバルブ内を透過する光を反射する反射率Ｒ１と、上記インク室に貯留されたインクと接触していないときにおいて上記発光部から照射されてバルブ内を透過する光を反射する反射率Ｒ２と、が異なる第１反射面を有するインク供給装置。
【請求項２】
上記発光部は、上記インク導入管が上記インク供給口に挿入された状態において、上記バルブへ光を照射するものである請求項１に記載のインク供給装置。
【請求項３】
上記発光部は、少なくとも装着向きに沿った方向へ進行する光を発光するものであり、
上記第１反射面は、装着向きに対して傾斜しており、
上記バルブは、装着向きと直交する方向に上記第１反射面からずれた位置に配置されており、装着向きに対して傾斜している第２反射面を有し、
上記第２反射面は、少なくとも上記インク室に貯留されたインクと接触していないときにおいて、上記光学センサから照射されてバルブ内を透過する光を、上記第１反射面又は上記受光部へ向かって反射するものである請求項１に記載のインク供給装置。
【請求項４】
上記インク導入管は、上記発光部から照射された光を透過可能なものであり、
上記発光部は、上記インク導入管を通じて上記バルブへ光を照射するものであり、
上記受光部は、上記バルブからの反射光を上記インク導入管を通じて受光するものである請求項３に記載のインク供給装置。
【請求項５】
上記装着向きは、水平方向に沿った向きであり、
上記第１反射面及び上記第２反射面は、水平方向に並んで対向配置されたものである請求項３又は４に記載のインク供給装置。
【請求項６】
上記装着向きは、水平方向に沿った向きであり、
上記第１反射面及び上記第２反射面は、上記第１反射面を下側として鉛直方向に並んで対向配置されたものであり、
上記第２反射面は、上記インク室に貯留されたインクと接触しているか否かに拘わらず、上記光学センサから照射されてバルブ内を透過する光を、上記第１反射面又は上記受光部へ向かって反射するものである請求項３又は４に記載のインク供給装置。
【請求項７】
上記装着向きは、水平方向に沿った向きであり、
上記筐体は、上記インクカートリッジが上記カートリッジ装着部に装着された姿勢において、鉛直方向に長く、かつ水平方向に短い外形を有しており、
上記インク供給口は、上記インクカートリッジが上記カートリッジ装着部に装着された姿勢において、上記筐体の前面において鉛直方向の下側に配置されている請求項１から６のいずれかに記載のインク供給装置。
【請求項８】
インクが貯留されるインク室を有する筐体と、
上記筐体の外に開口しており、上記インク室に貯留されたインクが流通可能なインク供給口と、
上記筐体内において上記インク供給口に接離する方向に移動可能であって弾性部材により上記インク供給口へ向かって付勢されており、上記インク供給口を開放する開位置及びその一部を上記インク供給口から外部へ露出させた状態で上記インク供給口を液密に閉塞する閉位置に移動可能なバルブと、を具備し、
上記バルブは、上記インク供給口を通じて照射された光を透過可能であって、上記インク室に貯留されたインクと接触しているときにおいて上記インク供給口を通じて照射されてバルブ内を透過する光を反射する反射率Ｒ１と、上記インク室に貯留されたインクと接触していないときにおいて上記インク供給口を通じて照射されてバルブ内を透過する光を反射する反射率Ｒ２と、が異なる第１反射面を有するインクカートリッジ。
【請求項９】
上記第１傾斜面は、上記閉位置から上記開位置への上記バルブの移動方向に対して傾斜しており、
上記バルブは、上記移動方向と直交する方向に上記第１反射面からずれた位置に配置されており、移動方向に対して傾斜している第２反射面を有し、
上記第２反射面は、少なくとも上記インク室に貯留されたインクと接触していないときにおいて、上記インク供給口を通じて照射されてバルブ内を透過する光を、上記第１反射面又は上記インク供給口へ向かって反射するものである請求項７に記載のインクカートリッジ。
【請求項１０】
カートリッジ装着部へ水平方向に沿った装着向きへ挿入されることによって、カートリッジ装着部に装着されるように構成されており、
上記第１反射面及び上記第２反射面は、水平方向に並んで対向配置されたものである請求項８に記載のインクカートリッジ。
【請求項１１】
カートリッジ装着部へ水平方向に沿った装着向きへ挿入されることによって、カートリッジ装着部に装着されるように構成されており、
上記第１反射面及び上記第２反射面は、上記第１反射面を下側として鉛直方向に並んで対向配置されたものであり、
上記第２反射面は、上記インク室に貯留されたインクと接触しているか否かに拘わらず、上記インク供給口を通じて照射されてバルブ内を透過する光を、上記第１反射面又は上記インク供給口へ向かって反射するものである請求項８に記載のインクカートリッジ。
【請求項１２】
カートリッジ装着部へ水平方向に沿った装着向きへ挿入されることによって、カートリッジ装着部に装着されるように構成されており、
上記筐体は、インクカートリッジが上記カートリッジ装着部へ装着される姿勢において、鉛直方向に長く、かつ水平方向に短い外形を有しており、
上記インク供給口は、上記インクカートリッジが上記カートリッジ装着部に装着された姿勢において、上記筐体の前面において鉛直方向の下側に配置されている請求項８から１１のいずれかに記載のインクカートリッジ。
【請求項１３】
インクが貯留されるインク室を有する筐体と、
上記筐体の外に開口しており、上記インク室に貯留されたインクが流通可能なインク供給口と、
上記筐体内において上記インク供給口に接離する移動方向に移動可能であって弾性部材により上記インク供給口へ向かって付勢されており、上記インク供給口を開放する開位置及びその一部を上記インク供給口から外部へ露出させた状態で上記インク供給口を液密に閉塞する閉位置に移動可能なバルブと、を具備し、
上記バルブは、透光性を有するものであって、上記インク室側において上記移動方向に対して対向配置された第１傾斜面及び第２傾斜面を有し、
次の３式のいずれをも満たすものであるインクカートリッジ。
（式１） （角度Ａ）＋（角度Ｂ）＝９０°
（式２） （角度Ａ）＞SIN-1｛（空気の絶対屈折率）／（バルブの絶対屈折率）｝
（式３） （角度Ｂ）＞SIN-1｛（空気の絶対屈折率）／（バルブの絶対屈折率）｝
ここで、
角度Ａは、上記移動方向に沿った断面において、上記第１傾斜面が直線で現される場合には、その断面において上記第１傾斜面と上記移動方向とが成す鋭角であり、上記移動方向に沿った断面において、上記第１傾斜面が曲線で現される場合には、その断面において上記第１傾斜面の接線と上記移動方向とが成す鋭角であり、
角度Ｂは、上記移動方向に沿った断面において、上記第２傾斜面が直線で現される場合には、その断面において上記第２傾斜面と上記移動方向とが成す鋭角であり、上記移動方向に沿った断面において、上記第２傾斜面が曲線で現される場合には、その断面において上記第２傾斜面の接線と上記移動方向とが成す鋭角である。
【請求項１４】
上記筐体は、装着姿勢における鉛直方向に長く、かつ水平方向に短い外形であり、
上記インク供給口は、鉛直方向の下側に配置されている請求項１３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１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１３５９２６（Ｐ２０１２−１３５９２６Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８９３３２（Ｐ２０１０−２８９３３２）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【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２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【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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