カートリッジ・セット及びプリンタ装置
【課題】 容量の異なる複数のカートリッジにおいてインク残量が略同一の状態でタンクがニア・エンプティとなったことを検知することができるカートリッジ・セットを提供する。
【解決手段】 カートリッジ・セット１ｂに含まれる小容量用のカートリッジ１０Ａは、タンク２０内のインク液面Ｓが下降して第１位置（高さＨ４）に至ったときに遮光部２５が検知領域２９から退出し、大容量用のカートリッジ１０Ｂは、タンク３０内のインク液面Ｓが下降して第２位置（高さＨ５＜Ｈ４）に至ったときに遮光部２５が検知領域２９から退出するよう構成されている。
【解決手段】 カートリッジ・セット１ｂに含まれる小容量用のカートリッジ１０Ａは、タンク２０内のインク液面Ｓが下降して第１位置（高さＨ４）に至ったときに遮光部２５が検知領域２９から退出し、大容量用のカートリッジ１０Ｂは、タンク３０内のインク液面Ｓが下降して第２位置（高さＨ５＜Ｈ４）に至ったときに遮光部２５が検知領域２９から退出するよう構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを貯留するためのタンクの容量が異なる複数種類のカートリッジを含むカートリッジ・セットと、該カートリッジ・セット及びプリンタ本体を備えるプリンタ装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ装置の一例として、インクを貯留したタンクを備えるカートリッジをプリンタ本体に装着し、該カートリッジから供給されるインクによって記録紙に画像を形成するインクジェット式のプリンタ装置が知られている。このようなプリンタ装置では、カートリッジ内のインクの残量を検知し、残量が少なくなったときにユーザに報知するために、残量検知機構（シャッター機構及び光センサ）を備えたものが開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に開示されたカートリッジは、タンク内のインク液面の変化に応じて、遮光板が上下方向に変位するシャッター機構を備えている。また、プリンタ本体には、発光部及び受光部から成る光センサが所定位置に設けられている。そして、カートリッジのタンク内のインク残量が多い状態のときには、前記発光部と受光部との間に遮光板が進入し、発光部から受光部への光信号が遮光板により遮られている。一方で、タンク内のインク残量が減少していき、インク液面が所定の高さまで下降すると、遮光板が発光部と受光部との間から退出し、発光部からの光信号が受光部に到達できるようになる。従って、発光部からの光信号を受光部で受光することにより、液面が所定高さになるまでインク残量が減少したこと、すなわち、タンクがニア・エンプティとなったこと、を検知できるようになっている。
【０００４】
また、タンクがニア・エンプティとなったことが検知された後のタンク内のインク残量は、使用インク量（ヘッドから吐出させたインク量）をプリンタ本体の制御装置がソフトカウントすることで推定している。これにより、インク残量が完全にゼロとなる前に、新品のカートリッジへの交換をユーザに促すことができるようになっている。
【０００５】
また、プリンタ装置を家庭で使用する場合とビジネスで使用する場合とでインク消費量が異なることから、インクの貯留容量の異なるカートリッジを選択的に使用できるプリンタ装置が要望されている。このような要望に基づき、特許文献１には、プリンタ本体が備えるカートリッジ装着用のホルダに、小容量のカートリッジと大容量のカートリッジとを、選択的に装着可能であることについても記載されている。そして、これら容量の異なる各カートリッジについても、上述したシャッター機構は互いに同一構造になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４６７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１のプリンタ装置の場合、何れのカートリッジであってもシャッター機構が同一構造になっているため、カートリッジの容量の相違に関わらず、タンク内のインク液面が同一の所定高さになったときに、タンクがニア・エンプティとなったことが検知される。この場合、各カートリッジの容量の相違（即ち、タンク形状の相違）により、小容量のカートリッジにてタンクがニア・エンプティとなったことが検知された場合のインク残量に比べて、大容量のカートリッジにてタンクがニア・エンプティとなったことが検知された場合のインク残量が多くなってしまう。このようにタンクがニア・エンプティとなったことが検知されたときのインク残量が多いと、その後のソフトカウントによる残量推定での誤差が大きくなってしまい好ましくない。
【０００８】
一方、容量の異なる各カートリッジに対応して、プリンタ本体にて上下に複数光センサを配置することにより、何れのカートリッジにおいてもインク残量が同一の時点でタンクがニア・エンプティとなったことを検知できるようにすることは可能である。すなわち、小容量のカートリッジにおいてタンクがニア・エンプティとなったことを検知するための第１の光センサと、大容量のカートリッジにおいてタンクがニア・エンプティとなったことを検知するための第２の光センサとをプリンタ本体に配置し、第２の光センサの位置を第１の光センサの位置よりも低くすれば、何れのカートリッジにおいてもインク残量が同一の時点でタンクがニア・エンプティとなったことを検知できるようにすることは可能である。しかしながら、このような手段はコスト面で大きなデメリットを有するため、採用は困難である。また、プリンタ本体の光センサの位置を、装着されるカートリッジの容量に応じて上下方向に可変とする機構をプリンタ本体に設けることで、何れのカートリッジにおいてもインク残量が同一の時点でタンクがニア・エンプティとなったことを検知できるようにすることも可能であるが、このような手段もまたコスト面等の観点から採用は困難である。
【０００９】
そこで本発明は、高コストをかけてプリンタ本体の構成を変更せずとも、容量の異なる複数のカートリッジにおいて、インク残量が略同一の状態でタンクがニア・エンプティとなったことを検知することができるカートリッジ・セットと、該カートリッジ・セット及びプリンタ本体を備えるプリンタ装置と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】
本発明に係るカートリッジ・セットは、インクを貯留するためのタンクを有しており、該タンク内のインク残量が所定量のときの液面高さが第１位置である小容量用の第１カートリッジと、該第１カートリッジのタンクよりも容量の大きいタンクを有しており、該タンク内のインク残量が前記所定量のときの液面高さが前記第１位置より低い第２位置である大容量用の第２カートリッジと、を含むカートリッジ・セットであって、前記第１カートリッジ及び第２カートリッジは、互いに同一高さに設けられて前記タンク外からの光信号が入射される検知領域と、前記タンク内に設けられて該タンク内のインク残量に応じて上下動するフロートと、該フロートに接続されて該フロートの上下動に応じて前記検知領域に対して進退移動し、前記検知領域に進入しているときには前記検知領域へ入射される前記光信号を遮光する一方で前記検知領域から退出しているときには前記光信号を前記検知領域を通って透過させる遮光部とを夫々が備え、前記第１カートリッジは、前記タンク内のインク液面が下降して前記第１位置に至ったときに前記遮光部が前記検知領域から退出し、前記第２カートリッジは、前記タンク内のインク液面が下降して前記第２位置に至ったときに前記遮光部が前記検知領域から退出するよう構成されている。
【００１１】
このような構成とすることにより、小容量の第１カートリッジ及び大容量の第２カートリッジの何れにおいても、インク残量が同一の所定量のときに、夫々の遮光部が検知領域から退出することとなる。従って、カートリッジのタンク容量の相違に関わらず、同一のインク残量においてタンクがニア・エンプティとなったことを検知することができる。また、このような構成とすることにより、プリンタ本体について光センサの数を増やすような工夫が不要になるため、コスト・アップを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、容量の異なる複数のカートリッジにおいてインク残量が略同一の状態でタンクがニア・エンプティとなったことを検知することができるカートリッジ・セットと、該カートリッジ・セット及びプリンタ本体を備えるプリンタ装置とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタ装置の要部を示す模式的平面図である。
【図２】カートリッジ・セットに含まれる容量の異なる２つのカートリッジが、夫々カートリッジ装着部に装着されている状態を示す、カートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図であり、（ａ）は小容量用のカートリッジ（第１カートリッジ）及びカートリッジ装着部の側面断面図であり、（ｂ）は大容量用のカートリッジ（第２カートリッジ）及びカートリッジ装着部の側面断面図である。
【図３】図２に示したカートリッジにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジの側面断面図である。
【図４】実施の形態１に係る大容量のカートリッジに対して代替可能な実施の形態２に係るカートリッジ（第２カートリッジ）がカートリッジ装着部に装着されている状態を示す、カートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図である。
【図５】本実施の形態２に係るカートリッジにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジの側面断面図であり、比較のために実施の形態１に係る小容量用のカートリッジの側面断面図も示している。
【図６】実施の形態１に係る大容量のカートリッジに対して更に代替可能な実施の形態３に係るカートリッジ（第２カートリッジ）がカートリッジ装着部に装着されている状態を示す、カートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図であり、（ａ）は比較のために示す実施の形態１に係る小容量用のカートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図、（ｂ）は本実施の形態３に係る大容量用のカートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図である。
【図７】本実施の形態３に係るカートリッジにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジの側面断面図であり、比較のために実施の形態１に係る小容量用のカートリッジの側面断面図も示している。
【図８】実施の形態１に係る大容量のカートリッジに対して更に代替可能な実施の形態４に係るカートリッジ（第２カートリッジ）がカートリッジ装着部に装着されている状態を示す、カートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図であり、（ａ）は比較のために示す実施の形態１に係る小容量用のカートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図、（ｂ）は本実施の形態４に係る大容量用のカートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図である。
【図９】本実施の形態４に係るカートリッジにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジの側面断面図であり、比較のために実施の形態１に係る小容量用のカートリッジの側面断面図も示している。
【図１０】カートリッジ１０の変形例を示すカートリッジの側面断面図であり、（ａ）は小容量用のカートリッジの側面断面図、（ｂ）〜（ｄ）は大容量用のカートリッジの側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係るプリンタ装置について、インクジェット式のプリンタ装置に適用したとき場合を例にとり、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
［プリンタ装置の全体構成］
図１は、プリンタ装置１の要部を示す模式的平面図である。図１に示すように、プリンタ装置１は、プリンタ本体１ａと、複数種類のカートリッジ１０がセットにされたカートリッジ・セット１ｂとを備えている。より具体的には、プリンタ装置１は、例えば、ブラック、シアン、マゼンダ、イエローのインクを夫々貯留する複数のカートリッジ１０を備えており、また、後述する小容量用のカートリッジ１０Ａ及び大容量用のカートリッジ１０Ｂの２種類のカートリッジ１０をカートリッジ・セット１ｂとして各色のインク毎に備えている。プリンタ本体１ａは、互いに略平行に延びる一対のガイドレール２，３を備えており、これらのガイドレール２，３には、液体吐出ユニット４がガイドレール２，３の長手方向（走査方向）にスライド可能に支持されている。ガイドレール３の左右の端部付近には一対のプーリ５，６が設けられ、液体吐出ユニット４は、このプーリ５，６に巻き掛けられたタイミングベルト７に接続されている。一方のプーリ６には正逆回転駆動するモータ（図示せず）が設けられており、そのプーリ６が正逆回転駆動することでタイミングベルト７が左方向及び右方向へと往復移動可能になっている。そして、これに伴って液体吐出ユニット４が、ガイドレール２，３に沿って左右方向へ往復走査される。
【００１６】
また、プリンタ本体１ａはカートリッジ装着部８を備えており、そこには、カートリッジ・セット１ｂに含まれるインクカートリッジ（以下、「カートリッジ」という）１０が交換のために水平方向に挿脱可能にして装着される。このカートリッジ装着部８は、後述するように容量の異なる複数種類のカートリッジ１０を選択的に装着可能になっている。また、カートリッジ装着部８には、カートリッジ１０からインク（例えば、ブラック、シアン、マゼンダ、イエローのインク）を液体吐出ユニット４に夫々供給すべく、可撓性を有するインク供給チューブ１１が接続されている。液体吐出ユニット４の下部には液体吐出ヘッド４ａが搭載されており、その下方で走査方向と直角する方向（用紙搬送方向）に搬送される被記録体（例えば、記録用紙）に向けて液体吐出ヘッド４ａからインク（液体）を吐出し、この被記録体に画像を形成することができるようになっている。
【００１７】
［カートリッジ・セット］
（実施の形態１）
図２は、カートリッジ・セット１ｂに含まれる容量の異なる２つのカートリッジ１０（１０Ａ，１０Ｂ）が、夫々カートリッジ装着部８に装着されている状態を示す、カートリッジ１０（１０Ａ，１０Ｂ）及びカートリッジ装着部８の側面断面図であり、（ａ）は小容量用のカートリッジ（第１カートリッジ）１０Ａ及びカートリッジ装着部８の側面断面図であり、（ｂ）は大容量用のカートリッジ（第２カートリッジ）１０Ｂ及びカートリッジ装着部８の側面断面図である。なお、以下では、カートリッジ１０がカートリッジ装着部８へ装着される際にカートリッジ１０が移動する方向を「前方」とし、カートリッジ１０がカートリッジ装着部８から取り外される際にカートリッジ１０が移動する方向を「後方」として説明する。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、小容量用のカートリッジ１０Ａは、側面視で長方形状を成す合成樹脂製のタンク２０を有し、図２（ａ）では、該タンク２０内に満杯近いインクが貯留された状態が示されている。タンク２０の前端下部にはインク供給部２１が設けられており、タンク２０内のインクはこのインク供給部２１を通じて外部へ供給可能である。一方、カートリッジ装着部８は、カートリッジ１０（１０Ａ，１０Ｂ）を選択的に収容して装着できる構成となっている。そして、図２（ａ）に示すようにカートリッジ装着部８にカートリッジ１０Ａが装着されると、カートリッジ装着部８の内側の底面８ａによってタンク２０の外側の底面２０ａが下方から支持された状態となる。なお、カートリッジ装着部８の内側の底面８ａは、略水平な面である。
【００１９】
また、カートリッジ装着部８の内奥部分（前方部分）の下部には、インク供給チューブ１１に連通するインク抽出部（図示せず）が設けられている。そして、カートリッジ装着部８にカートリッジ１０Ａが装着されると、インク供給部２１とインク抽出部とが接続され、タンク２０内のインクは、インク供給チューブ１１を介して液体吐出ヘッド４ａへ供給可能になっている。なお、タンク２０の内部の底面における後部には、前方に向かうにつれて低くなる傾斜面２０ｂが形成されており、インク残量が少なくなってきた場合であっても、傾斜面２０ｂに沿ってインクが前方へ流れ、インク供給部２１へ向かって行きやすいようになっている。
【００２０】
また、タンク２０内にはシャッター機構２２が備えられている。このシャッター機構２２は、アーム２３と、該アーム２３の両端に設けられたフロート２４及び遮光部２５とを有している。アーム２３はフロート２４及び遮光部２５の間に枢支部２６を有し、該枢支部２６を屈曲点として屈曲した形状となっている。換言すれば、図２（ａ）に示す状態において、アーム２３は、枢支部２６から前方斜め上方へ延びる前側アーム２３ａと、枢支部２６から後方へ延びる後側アーム２３ｂとを有している。そして、枢支部２６はタンク２０に枢支されており、該枢支部２６の中心に位置する枢支点２６ａを中心として、アーム２３の全体が揺動可能になっている。
【００２１】
フロート２４は、後側アーム２３ｂの後端に設けられており、タンク２０内のインクよりも比重の小さい素材で形成されている。また、フロート２４の後端には係止片２７が後方に向けて突設されており、タンク２０内には、該係止片２７に上方から当接してフロート２４の上方への移動を規制するストッパ２８が設けられている。図２（ａ）に示すように、タンク２０内のインクが満杯近いときには、フロート２４は液面Ｓより下方にあって、その全体がインク中に没した状態となっている。従って、フロート２４は浮力によって上方へ付勢され、係止片２７がストッパ２８に当接した上限位置にて停止した状態となっている。一方、後述するようにインク残量が減少し、液面Ｓが所定の高さより下降してフロートの一部が液面Ｓから露出した後は、フロート２４は液面Ｓと共に下降する。
【００２２】
また、遮光部２５は、前側アーム２３ａの前端に設けられており、フロート２４の上下方向の揺動に伴って、即ち、タンク２０内のインク液面Ｓの高さ変位に伴って上下方向へ揺動する。そして、図２（ａ）に示す状態では、遮光部２５はタンク２０の前壁部近傍に位置しており、上下方向の揺動可能範囲における下限に位置している。また、カートリッジ１０Ａには、後述する検知領域２９が設定されており、下限に位置する遮光部２５はこの検知領域２９に側面視で重なっている。すなわち、下限に位置する遮光部２５は、カートリッジ１０Ａの幅方向（すなわち、前後方向と直交する水平方向）において検知領域２９と重なっている。
【００２３】
一方、カートリッジ装着部８の内奥部分（前方部分）には光センサ１２が設けられている。該光センサ１２は発光部及び受光部を有しており、これら発光部及び受光部は、カートリッジ装着部８に装着されたカートリッジ１０Ａのタンク２０の前端部を、該カートリッジ１０Ａの幅方向から挟むように配設されている。そして、光センサ１２は、プリンタ本体１ａが備える制御部（図示せず）からの制御信号に基づいて駆動され、発光部から受光部へ向けて（図２の紙面に垂直な方向へ向けて）光信号を発するようになっている。すなわち、光センサ１２は、カートリッジ１０Ａの幅方向に、発光部から受光部に向けて光信号を発する。
【００２４】
タンク２０は、カートリッジ１０Ａがカートリッジ装着部８に装着されている状態で、少なくとも上記光センサ１２に対応する部分（即ち、発光部及び受光部により挟まれる部分）が透光性を有する素材で形成されている。そのため、この透光性素材で形成された部分を通じて、光センサ１２の光信号がタンク２０内に入射されるようになっている。そして、入射した光信号の通る領域が上記検知領域２９として設定されており、この検知領域２９は、タンク２０の外側の底面２０ａから所定の高さＨ１に位置している。
【００２５】
上述したように、遮光部２５はフロート２４の揺動に伴って上下方向に揺動し、より具体的には、検知領域２９に対して進入・退出するように揺動する。図２（ａ）に示す遮光部２５は、検知領域２９に進入した状態となっており、光センサ１２の発光部からの光信号を遮光して、光信号が受光部にて受光されない状態となっている。プリンタ本体１ａは、このように光センサ１２が受光部にて光信号を受光しない場合には（より具体的には、光センサ１２が受光部にて所定の強度以上の光信号を受光しない場合には）、タンク２０内のインク残量が所定量以上である（タンクがニア・エンプティではない）と判断する。以下では、遮光部２５が検知領域２９に進入して光信号を遮光する状態を「遮光状態」と称して説明する。
【００２６】
また、インクの消費に伴って液面Ｓが下降し、移動開始液面２４ａより下降すると、シャッター機構２２は揺動し始める。そして、遮光部２５が揺動して側面視で検知領域２９から外れると（すなわち幅方向において遮光部２５が検知領域２９と重ならなくなると）、発光部からの光信号が検知領域２９を通り受光部にて受光される。プリンタ本体１ａは、このように光センサ１２が受光部にて光信号を受光した場合には（より具体的には、光センサ１２が受光部にて所定の強度以上の光信号を受光した場合には）、タンク２０内のインク残量がゼロに近い状態になった、すなわち、タンク２０がニア・エンプティとなったと判断する。以下では、遮光部２５が検知領域２９から退出して光信号を遮光しない状態を「非遮光状態」と称して説明する。なお、移動開始液面２４ａは、図２（ａ）に示すように、タンク２０の外側の底面２０ａから高さＨ２の位置になるようにフロート２４の比重が設定されている。
【００２７】
次に、図２（ｂ）に示す大容量用のカートリッジ１０Ｂについて説明する。なお、以下では小容量用のカートリッジ１０Ａと相違する構成について主に説明することとし、互いに共通する構成については共通の符号を付すこととして、その詳細な説明は省略する。
【００２８】
カートリッジ１０Ｂが備えるタンク３０は、高さ寸法（上下方向の寸法）及び幅寸法（前後方向と直交する水平方向）がカートリッジ１０Ａのタンク２０と同一である一方で、タンク２０に比べて前後方向に長くなっており、タンク２０よりも容量が大きい、すなわち、大量のインクを貯留できるようになっている。タンク３０の内部の底面における後部にも、前方に向かうにつれて低くなる傾斜面３０ｂが形成されており、インク残量が少なくなってきた場合であっても、傾斜面３０ｂに沿ってインクが前方へ流れ、インク供給部２１へ向かって行きやすいようになっている。但し、この傾斜面３０ｂは、カートリッジ１０Ａが有する傾斜面２０ｂよりも緩斜面に、すなわち、水平面に対する傾斜角度が小さくなっている。このように、タンク３０の前後方向の寸法がタンク２０の前後方向の寸法に比べて長く、また、傾斜面３０ｂが傾斜面２０ｂよりも緩斜面になっているため、インクの液面Ｓの高さが同一であっても、タンク２０よりタンク３０の方が多くのインクが残留するようになっている。
【００２９】
また、タンク３０内には、上記と同様のアーム２３、遮光部２５、及び枢支部２６を有するシャッター機構３２が備えられている。一方、このシャッター機構３２は、カートリッジ１０Ａのフロート２４とは異なり、中空部３４ｂを有するフロート３４を有しており、該フロート３４はカートリッジ１０Ａのフロート２４よりも比重が小さくなっている。従って、図２に示すように、シャッター機構３２が揺動を開始する移動開始液面３４ａは、シャッター機構２２が揺動を開始する移動開始液面２４ａよりも低い位置であり、タンク３０の外側の底面３０ａから高さＨ３（＜Ｈ２）の位置になるようにフロート３４の比重が設定されている。
【００３０】
その他、カートリッジ１０Ｂが備える係止片２７及びストッパ２８はカートリッジ１０Ａと同様の構成・配置とされており、検知領域２９もカートリッジ１０Ａと同じ高さＨ１に設定されている。
【００３１】
上述した本実施の形態１に係るカートリッジ１０Ａ，１０Ｂは、インクが消費されていった場合に、残留インクの量が略同一のときに、タンク２０，３０がニア・エンプティとなったことが検知されるようになっている。図３は、カートリッジ１０Ａ，１０Ｂにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの側面断面図である。なお、図３中にタンク２０，３０の外側の底面２０ａ，３０ａからの液面Ｓの高さＨ４，Ｈ５を示しているが、既に説明した液面Ｓの高さＨ２，Ｈ３と合わせて、本実施の形態ではこれらをＨ２＞Ｈ３＞Ｈ４＞Ｈ５の大小関係となるようにフロート２４，３４の比重やタンク２０，３０の寸法等を設定している。
【００３２】
以下、「第１状態」、「第２状態」、及び、「第３状態」とは、インク残量の異なるインクカートリッジ１０の状態である。まず、図３の左側に示した小容量用のカートリッジ１０Ａについて説明する。図３の左側の上側に示したように、インクカートリッジ１０Ａが第１状態にあるときは、インクの液面Ｓがシャッター機構２２より上方に位置しており、フロート２４は上限位置にあって、遮光部２５が検知領域２９に位置する遮光状態となっている。従って、光センサ１２では、発光部からの光信号は遮光部２９により遮光され、受光部にて受光されていないため、プリンタ本体１ａは、タンク２０がニア・エンプティであると判断しない。
【００３３】
次に、インクが消費されて液面Ｓが移動開始液面２４ａ（高さＨ２）に到達すると、液面Ｓの低下にともなってシャッター機構２２は揺動をはじめ、遮光部２５は上方へ移動を開始する。そして、図３の左側の下側に示したように、インクカートリッジ１０Ａが第２状態となると、液面Ｓが移動開始液面２４ａの高さＨ２より更に下方であってタンク２０の外側の底面２０ａから高さＨ４の位置（第１位置）に到達する。このとき、遮光部２５は側面視で検知領域２９から退出する、すなわち、遮光部２５は幅方向において検知領域２９と重ならなくなり、非遮光状態となる。従って、光センサ１２では、発光部からの光信号が受光部にて受光されるため、プリンタ本体１ａは、タンク２０がニア・エンプティになったことを検知する。このように、カートリッジ１０Ａでは、液面Ｓが高さＨ４の第１位置のときに遮光部２５が非遮光状態となって、タンク２０がニア・エンプティとなったことが検知されるようになっており、このときのインク残量は体積Ｖとなっている。
【００３４】
一方、図３の右側に示した大容量用のカートリッジ１０Ｂについて説明する。図３の右側の上側に示したように、カートリッジ１０Ｂが第１状態にあるときは、インクの液面Ｓがシャッター機構３２より上方に位置して、遮光部２５は遮光状態となっており、光センサ１２では、発光部からの光信号は遮光部２５により遮光され、受光部にて受光されていない（タンク３０がニア・エンプティではないと判断される）。また、インクが消費され、液面Ｓが上記カートリッジ１０Ａのシャッター機構２２の移動開始液面２４ａと同じ位置にまで到達しても、シャッター機構３２はまだ揺動することはなく、液面Ｓが更に低い位置の移動開始液面３４ａ（高さＨ３）に到達することで揺動をはじめる。
【００３５】
このように、カートリッジ１０Ａ，１０Ｂではシャッター機構２２，２３の揺動開始液面２４ａ，３４ａが異なっており、カートリッジ１０Ｂでは、カートリッジ１０Ａの場合よりも液面Ｓが低い位置（高さＨ３）になってから、シャッター機構３２が揺動をはじめ、遮光部２５が上方へ移動を開始するようになっている。そのため、カートリッジ１０Ｂでは、図３の右側中央に示すように、カートリッジ１０Ｂが第２状態となった場合、すなわち、液面Ｓが下降して高さＨ４（カートリッジ１０Ａの遮光部２５が非遮光状態になる液面高さ）に到達した場合、遮光部２５は、カートリッジ１０Ｂが第１状態にあるときの遮光部２５の位置よりも上方へ変位しているものの、依然として検知領域２９に進入してこれと側面視で（すなわち幅方向において）重なっており、光センサ１２では受光部にて光信号が受光されない状態（すなわち遮光部２５の遮光状態）が維持されている。
【００３６】
更に液面Ｓが下降して、図３の右側の下側に示したように、高さＨ５（＜Ｈ４）の位置（第２位置）に到達すると、カートリッジ１０Ｂが第３状態となり、遮光部２５はカートリッジ１０Ｂが第２状態にあるときの遮光部２５の位置より上方へ変位し、側面視で検知領域２９から退出することとなる、すなわち、遮光部２５が幅方向において検知領域２９と重ならなくなり、非遮光状態となる。従って、光センサ１２では、発光部からの光信号が受光部にて受光されるため、プリンタ本体１ａは、タンク３０がニア・エンプティになったことを検知する。このように、カートリッジ１０Ｂでは、液面Ｓが高さＨ５の第２位置のときに遮光部２５が非遮光状態となって、タンク３０がニア・エンプティとなったことが検知されるようになっており、このときのインク残量はカートリッジ１０Ａのときと同じ体積Ｖとなっている。
【００３７】
以上に説明したように、本実施の形態１では、容量の小さいカートリッジ１０Ａに比べて容量の大きいカートリッジ１０Ｂの方が、液面Ｓが低くなってからシャッター機構３２が揺動しはじめるようになっており、また、液面Ｓがより低い位置で遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わるようになっている。そして、フロート２４，３４の比重を適宜調整して設定することにより、カートリッジ１０Ａ，１０Ｂの何れにおいても、遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。従って、プリンタ本体１ａの構成を変更することなく、容量の異なるカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの何れがカートリッジ装着部８に装着されても、同一残量の時点でタンク２０，３０がニア・エンプティとなったことを検知することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態１に係る大容量のカートリッジ１０Ｂに対して代替可能なカートリッジ（第２カートリッジ）１０Ｃがカートリッジ装着部８に装着されている状態を示す、カートリッジ１０Ｃ及びカートリッジ装着部８の側面断面図である。また、図５は、本実施の形態２に係るカートリッジ１０Ｃにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジ１０Ｃの側面断面図であり、比較のために実施の形態１に係るカートリッジ１０Ａの側面断面図も示している。なお、図５の左側に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図は、既に説明した図３の左側に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図と同一になっている。また、図４及び図５において、上述したカートリッジ１０Ａ，１０Ｂと同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
図４に示すように、本実施の形態２に係る大容量用のカートリッジ１０Ｃは、タンク３０内にシャッター機構４２を備えている。該シャッター機構４２は、上述した小容量用のカートリッジ１０Ａと同様の構成のフロート２４、遮光部２５、及び枢支部２６を有する一方、アーム２３とは異なる構成のアーム４３を有している。具体的に説明すると、アーム４３は、前端に遮光部２５が接続された前側アーム４３ａと、後端にフロート２４が接続された後側アーム４３ｂとを有している。このうち、前側アーム４３ａはカートリッジ１０Ａが有する前側アーム２３ａと同様の構成であるが、後側アーム４３ｂは途中でクランク状に下方へ屈曲した構成となっている。すなわち、後側アーム４３ｂは、枢支部２６から後方に延び、一度下方に延びて、再び後方に延びる形状を有している。
【００４０】
従って、図４に示すように、カートリッジ１０Ｃの遮光部２５を、図２に示した状態のカートリッジ１０Ａの遮光部２５と同じ高さに位置させた場合、カートリッジ１０Ｃのフロート２４はカートリッジ１０Ａのフロート２４よりも下方に位置している。そして、この位置がフロート２４の上限位置となるように、カートリッジ１０Ｃのストッパ２８はカートリッジ１０Ａのストッパ２８よりも相対的に下方に設けられている。なお、カートリッジ１０Ｃのシャッター機構４２がインクの液面Ｓの下降により揺動を開始する移動開始液面２４ｃは、タンク３０の外側の底面３０ａから高さＨ６に位置するように後側アーム４３ｂの形状が設定されており、該高さＨ６は、カートリッジ１０Ａのシャッター機構２２が揺動を開始する移動開始液面２４ａの高さＨ２（図２参照）よりも低い位置になっている。
【００４１】
次に、図５を参照して、カートリッジ１０Ｃでのインク消費に伴うニア・エンプティの検知態様を、カートリッジ１０Ａの場合と比較しつつ説明する。なお、図４及び図５中に示す液面Ｓの高さは、本実施の形態２ではＨ２＞Ｈ４＞Ｈ６＞Ｈ５の大小関係となるようにシャッター機構２２，４２の形状やタンク２０、３０の寸法等が設定されている。
【００４２】
図５の右側の上側に示したように、カートリッジ１０Ｃが第１状態にあるときは、インクの液面Ｓがシャッター機構４２より上方に位置して、遮光部２５は遮光状態となっており、光センサ１２では、発光部からの光信号は遮光部２５により遮光され、受光部にて受光されていない。インクが消費され、液面Ｓが高さＨ４に到達して、カートリッジ１０Ａが第２状態になると、既に説明したようにカートリッジ１０Ａでは、遮光部２５は非遮光状態となる。これに対してカートリッジ１０Ｃでは、液面Ｓの高さＨ４が、移動開始液面Ｈ６（図４参照）より上方にあるため、シャッター機構４２はまだ揺動していない（図５右側に示すカートリッジ１０Ｃの「第２状態」を参照）。そして、液面Ｓが更に下降し、高さＨ６に到達することで、シャッター機構４２が揺動をはじめ、遮光部２５は上方へ移動を開始する。
【００４３】
このように、カートリッジ１０Ｃでは、カートリッジ１０Ａの場合（高さＨ２）よりも液面Ｓが低い位置（高さＨ６）になってから、シャッター機構４２が揺動をはじめるようになっている。そのため、図５右側の中央に示したように、カートリッジ１０Ｃが第２状態にとなった場合、すなわち、液面Ｓが下降して高さＨ４（カートリッジ１０Ａの遮光部２５が非遮光状態になる液面Ｓの高さ）に到達した場合、遮光部２５は依然として検知領域２９に進入してこれと側面視で（つまり幅方向において）重なっており、光センサ１２では受光部にて光信号が受光されない状態（すなわち遮光部２５の遮光状態）が維持されている。
【００４４】
更に液面Ｓが下降して、図５の右側の下側に示したように、高さＨ５（＜Ｈ４）の位置（第２位置）に到達すると、カートリッジ１０Ｃが第３状態となり、カートリッジ１０Ｃの遮光部２５は、カートリッジ１０Ｃが第２状態にあるときの遮光部２５の位置より上方へ変位し、側面視で検知領域２９から退出することとなる、すなわち、遮光部２５が幅方向において検知領域２９と重ならなくなり、非遮光状態となる。従って、光センサ１２では、発光部からの光信号が受光部にて受光されるため、プリンタ本体１ａは、タンク３０がニア・エンプティになったことを検知する。このように、カートリッジ１０Ｃにおいても、液面Ｓが高さＨ５の第２位置のときに遮光部２５が非遮光状態となって、タンク３０がニア・エンプティとなったことが検知されるようになっており、このときのインク残量はカートリッジ１０Ａのときと同じ体積Ｖとなっている。
【００４５】
以上に説明したように、本実施の形態２では、容量の小さいカートリッジ１０Ａに比べて容量の大きいカートリッジ１０Ｃの方が、液面Ｓが低くなってからシャッター機構４２が揺動しはじめるようになっており、また、液面Ｓがより低い位置で遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わるようになっている。そして、上限に位置する場合の各カートリッジ１０Ａ，１０Ｃのフロート２４の相対高さを適宜調整して設定することにより、カートリッジ１０Ａ，１０Ｃの何れにおいても、遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。
【００４６】
（実施の形態３）
図６は、実施の形態１に係る大容量のカートリッジ１０Ｂに対して更に代替可能なカートリッジ（第２カートリッジ）１０Ｄがカートリッジ装着部８に装着されている状態を示す、カートリッジ１０Ｄ及びカートリッジ装着部８の側面断面図であり、（ａ）は比較のために示す小容量用のカートリッジ１０Ａ及びカートリッジ装着部８の側面断面図、（ｂ）は本実施の形態に係る大容量用のカートリッジ１０Ｄ及びカートリッジ装着部８の側面断面図である。また、図７は、本実施の形態３に係るカートリッジ１０Ｄにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジ１０Ｄの側面断面図であり、比較のために実施の形態１に係るカートリッジ１０Ａの側面断面図も示している。
【００４７】
なお、図６（ａ）に示すカートリッジ１０Ａの側面断面図は図２（ａ）に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図と同一であり、図７の左側に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図は、既に説明した図３の左側に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図と同一になっている。また、図６及び図７において、既に説明したカートリッジ１０Ａ〜１０Ｃと同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４８】
図６（ｂ）に示すように、本実施の形態３に係るカートリッジ１０Ｄは、タンク３０内にシャッター機構５２を備えている。該シャッター機構５２は、上述した小容量用のカートリッジ１０Ａと同様の構成のアーム２３、フロート２４、及び枢支部２６を有する一方、カートリッジ１０Ａの遮光部２５とは異なる構成の遮光部５５を有している。具体的に説明すると、図６（ａ）に示すように、カートリッジ１０Ａの遮光部２５では揺動方向の寸法がＬ１になっているのに対し、図６（ｂ）に示すカートリッジ１０Ｄの遮光部５５では、揺動方向の寸法がより大きいＬ２（＞Ｌ１）になっている。
【００４９】
ここで、上述した遮光部２５，５５の「揺動方向の寸法」とは、検知領域２９に対する進退移動に沿う方向の寸法であり、更に換言すれば、遮光部２５，５５が揺動したときに側面視で（つまり幅方向において）検知領域２９と重なる点が遮光部２５，５５上を移動する軌跡の長さを意味している。なお、遮光部２５，５５は枢支点２６ａを中心として揺動するため、このような軌跡は何れも枢支点２６ａを中心とする円弧状を成している。
【００５０】
次に、図７を参照して、カートリッジ１０Ｄでのインク消費に伴うニア・エンプティの検知態様を、カートリッジ１０Ａの場合と比較しつつ説明する。
【００５１】
図７の右側の上側に示したように、カートリッジ１０Ｄが第１状態にあるときは、インクの液面Ｓがシャッター機構５２より上方に位置して、遮光部５５は遮光状態となっており、光センサ１２では、発光部からの光信号は遮光部５５により遮光され、受光部にて受光されていない。インクが消費され、液面Ｓが高さＨ４に到達して、カートリッジ１０Ａが第２状態になると、既に説明したようにカートリッジ１０Ａでは、遮光部２５は非遮光状態となる。これに対してカートリッジ１０Ｄの場合、液面Ｓが高さＨ４となるカートリッジ１０Ｄが第２状態のとき、カートリッジ１０Ａの前側アーム２３ａと同じ角度だけカートリッジ１０Ｄの前側アーム２３ａも上方へ揺動しているが、遮光部５５の揺動方向寸法Ｌ２が遮光部２５の寸法Ｌ１よりも大きいため、遮光部５５は依然として検知領域２９に進入してこれと側面視で（つまり幅方向において）重なっている。従って、光センサ１２では受光部にて光信号が受光されない状態（すなわち遮光部５５の遮光状態）が維持されている。
【００５２】
更に液面Ｓが下降して、図５の右側の下側に示したように、高さＨ５（＜Ｈ４）の位置（第２位置）に到達すると、カートリッジ１０Ｄが第３状態となり、遮光部５５はカートリッジ１０Ｄが第２状態にあるときの遮光部５５の位置より上方へ変位し、側面視で検知領域２９から退出することとなる、すなわち、遮光部５５が幅方向において検知領域２９と重ならなくなり、非遮光状態となる。従って、光センサ１２では、発光部からの光信号が受光部にて受光されるため、プリンタ本体１ａは、タンク３０がニア・エンプティになったことを検知する。このように、カートリッジ１０Ｄでは、液面Ｓが高さＨ５の第２位置のときに遮光部５５が非遮光状態となって、タンク３０がニア・エンプティとなったことが検知されるようになっており、このときのインク残量はカートリッジ１０Ａのときと同じ体積Ｖとなっている。
【００５３】
以上に説明したように、本実施の形態３の場合、シャッター機構２２，５２が揺動し始める移動開始液面２４ａはカートリッジ１０Ａ，１０Ｄにて同じであるが、遮光部２５，５５の寸法の相違により、カートリッジ１０Ｄの遮光部５５の方が、液面Ｓが低くなるまで検知領域２９に進入した状態を維持できるようになっている。すなわち、液面Ｓが所定速度で下降する場合、シャッター機構２２，５２が揺動を開始して遮光部２５，５５が移動を開始してから、非遮光状態となるまでに要する移動期間は、カートリッジ１０Ａに比べてカートリッジ１０Ｄのほうが長くなっている。そして、遮光部２５，５５の寸法Ｌ１，Ｌ２を適宜調整して設定することにより、カートリッジ１０Ａ，１０Ｄの何れにおいても、遮光部２２，５２の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。
【００５４】
（実施の形態４）
図８は、実施の形態１に係る大容量のカートリッジ１０Ｂに対して更に代替可能なカートリッジ（第２カートリッジ）１０Ｅがカートリッジ装着部８に装着されている状態を示す、カートリッジ１０Ｅ及びカートリッジ装着部８の側面断面図であり、（ａ）は比較のために示す小容量用のカートリッジ１０Ａ及びカートリッジ装着部８の側面断面図、（ｂ）は本実施の形態に係る大容量用のカートリッジ１０Ｅ及びカートリッジ装着部８の側面断面図である。また、図９は、本実施の形態４に係るカートリッジ１０Ｅにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジ１０Ｅの側面断面図であり、比較のために実施の形態１に係るカートリッジ１０Ａの側面断面図も示している。
【００５５】
なお、図８（ａ）に示すカートリッジ１０Ａの側面断面図は図２（ａ）に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図と同一であり、図９の左側に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図は、既に説明した図３の左側に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図と同一になっている。また、図８及び図９において、既に説明したカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄと同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
図８（ｂ）に示すように、本実施の形態４に係るカートリッジ１０Ｅは、タンク３０内にシャッター機構６２を備えている。該シャッター機構６２は、上述した小容量用のカートリッジ１０Ａと同様の構成のフロート２４、遮光部２５、及び枢支部２６を有する一方、カートリッジ１０Ａのアーム２３とは異なる構成のアーム６３を有している。具体的に説明すると、アーム６３は、前端に遮光部２５が接続された前側アーム６３ａと、後端にフロート２４が接続された後側アーム６３ｂとを有している。このうち、前側アーム６３ａはカートリッジ１０Ａが有する前側アーム２３ａと同様の構成であり、枢支点２６ａから、図８に示した状態で遮光板２５が検知領域２９と側面視で（すなわち幅方向において）重なる箇所までの長さ寸法が何れもＬ３となるように、前側アーム２３ａ，６３ａの寸法が設定されている。
【００５７】
一方、カートリッジ１０Ａの後側アーム２３ｂは、枢支点２６ａからフロート２４の重心２４ｄまでの長さ寸法がＬ４であるのに対し、カートリッジ１０Ｅの後側アーム６３ｂについての上記長さ寸法はＬ４より大きいＬ５となっている。即ち、カートリッジ１０Ａの後側アーム２３ｂの寸法Ｌ４を前側アーム２３ａの寸法Ｌ３で割った値である比率Ｌ４／Ｌ３に比べて、カートリッジ１０Ｅの後側アーム６３ｂの寸法Ｌ５を前側アーム６３ａの寸法Ｌ３で割った値である比率Ｌ５／Ｌ３の方が大きくなるように設定されている。
【００５８】
次に、図９を参照して、カートリッジ１０Ｅでのインク消費に伴うニア・エンプティの検知態様を、カートリッジ１０Ａの場合と比較しつつ説明する。
【００５９】
図９の右側の上側に示したように、カートリッジ１０Ｅが第１状態にあるときは、インクの液面Ｓがシャッター機構６２より上方に位置して、遮光部２５は遮光状態となっており、光センサ１２では、発光部からの光信号は遮光部２５により遮光され、受光部にて受光されていない。インクが消費され、液面Ｓが高さＨ４に到達して、カートリッジ１０Ａが第２状態になると、既に説明したようにカートリッジ１０Ａでは、遮光部２５は非遮光状態となる。これに対してカートリッジ１０Ｅでは、後側アーム６３ｂが後側アーム２３ｂより長寸であるため、カートリッジ１０Ｅが第２状態となったときのシャッター機構６２の揺動角度がシャッター機構２２の揺動角度よりも小さい。そのため、カートリッジ１０Ｅの遮光部２５は依然として検知領域２９に進入してこれと側面視で（つまり幅方向において）重なっており、光センサ１２では受光部にて光信号が受光されない状態（すなわち遮光部２５の遮光状態）が維持されている。
【００６０】
更に液面Ｓが下降して、図９の右側の下側に示したように、高さＨ５（＜Ｈ４）の位置（第２位置）に到達すると、カートリッジ１０Ｅが第３状態となり、シャッター機構６２は更に揺動し、遮光部２５は側面視で検知領域２９から退出することとなる、すなわち、遮光部５５が幅方向において検知領域２９と重ならなくなり、非遮光状態となる。従って、光センサ１２では、発光部からの光信号が受光部にて受光されるため、プリンタ本体１ａは、タンク３０がニア・エンプティになったことを検知する。このように、カートリッジ１０Ｅでは、液面Ｓが高さＨ５の第２位置のときに遮光部２５が非遮光状態となって、タンク３０がニア・エンプティとなったことが検知されるようになっており、このときのインク残量はカートリッジ１０Ａのときと同じ体積Ｖとなっている。
【００６１】
以上に説明したように、本実施の形態４の場合、シャッター機構２２，６２が揺動し始める移動開始液面２４ａはカートリッジ１０Ａ，１０Ｅにて同じであるが、後側アーム２３ｂ，６３ｂの長さ寸法の相違により、カートリッジ１０Ｅの方が、液面Ｓが低くなるまで遮光状態を維持できるようになっている。すなわち、液面Ｓが所定速度で下降する場合、シャッター機構２２，６２が揺動を開始して遮光部２５が移動を開始してから、非遮光状態となるまでに要する移動期間は、カートリッジ１０Ａに比べてカートリッジ１０Ｅのほうが長くなっている。そして、前側アーム２３ａ，６３ａを同一寸法Ｌ３としつつ後側アーム２３ｂ，６３ｂの寸法Ｌ４，Ｌ５を適宜調整して設定することにより、又は、上述した比率Ｌ４／Ｌ３，Ｌ５／Ｌ３を適宜調整して設定することにより、カートリッジ１０Ａ，１０Ｅの何れにおいても、遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。
【００６２】
（変形例）
図１０は、カートリッジ１０の変形例を示すカートリッジ１１０Ａ〜１１０Ｄの側面断面図であり、（ａ）は小容量用のカートリッジ１１０Ａの側面断面図、（ｂ）〜（ｄ）は大容量用のカートリッジ１１０Ｂ〜１１０Ｄの側面断面図である。ここに示したカートリッジ１１０Ａ〜１１０Ｄは、既に説明したカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄの変形例に相当するものであり、小容量用のカートリッジ１１０Ａは、大容量用のカートリッジ１１０Ｂ〜１１０Ｄの何れかと共に、カートリッジ・セット１ｂを構成するものである。
【００６３】
図１０（ａ）に示すカートリッジ１１０Ａは、図２（ａ）のカートリッジ１０Ａと同様のタンク２０を備え、該タンク２０内にシャッター機構１２２を備えている。該シャッター機構１２２は、既に説明したシャッター機構２２のように枢支点２６ａを中心に揺動するものではなく、ストッパを兼ねるガイド１２８に支持されて、上下方向に昇降動するように構成されている。
【００６４】
具体的に説明すると、シャッター機構１２２は、カートリッジ１０Ａのものと同様の構成を成すフロート２４及び遮光部２５を有している。一方、フロート２４及び遮光部２５を両端に有するアーム１２３は、フロート２４に接続された下端から鉛直上方へ延びる鉛直部分１２３ａと、その上端から前方へ延びて前端に遮光部２５が接続される水平部分１２３ｂとで構成されている。このアーム１２３はタンク２０により枢支されておらず、鉛直部分１２３ａが前後からガイド１２８によって支持されている。そのため、シャッター機構１２２は、ガイド１２８に案内されつつ上下方向に昇降動できるようになっている。また、フロート２４の上端がガイド１２８に下方から当接することにより、シャッター機構１２２の上方への移動が規制されている。
【００６５】
このようなカートリッジ１１０Ａは、インクが満杯近く入っているとき、フロート２４の浮力によって上方へ付勢されてシャッター機構１２２は上限に位置している。このとき、遮光部２５は検知領域２９に進入した状態となっているため、光センサ１２では受光部にて光信号を受光できず、遮光部２５は遮光状態となっている。この状態からインクの液面Ｓが下降し、移動開始液面２４ａの高さＨ２に達すると、シャッター機構１２２は下降をはじめる。そして、液面Ｓが高さＨ４の第１位置に到達した時点で、遮光部２５は検知領域２９から退出し、非遮光状態となる。また、この液面Ｓが高さＨ４の時の残留インクは体積Ｖとなっている。
【００６６】
次に、図１０（ｂ）に示すカートリッジ１１０Ｂは、図２（ｂ）のカートリッジ１０Ｂと同様のタンク３０を備え、該タンク３０内にシャッター機構１３２を備えている。このシャッター機構１３２は、大部分において上記シャッター機構１２２と同様の構成になっているが、フロート２４に換えてフロート３４を備えている。該フロート３４は、図２（ｂ）に示したフロート３４と同様の構成であり、内部に中空部３４ｂを有している。従って、フロート３４は、カートリッジ１１０Ａのフロート２４よりも比重が小さく、シャッター機構１３２が移動を開始する移動開始液面３４ａはシャッター機構１２２が移動を開始する移動開始液面２４ａよりも低い高さＨ３に位置している。
【００６７】
このようなカートリッジ１１０Ｂは、インクが満杯近く入っているとき、フロート２４の浮力によってシャッター機構１３２が上限に位置している。このとき、遮光部２５は検知領域２９に進入した状態となっているため、光センサ１２では受光部にて光信号を受光できず、遮光部２５は遮光状態となっている。この状態からインクの液面Ｓが下降し、移動開始液面３４ａの高さＨ３に達すると、シャッター機構１３２は下降をはじめる。そして、液面Ｓが高さＨ５（＜Ｈ４）の第２位置に到達した時点で、遮光部２５は検知領域２９から退出し、非遮光状態となる。また、この液面Ｓが高さＨ５の時の残留インクは体積Ｖになるようになっている。
【００６８】
上述したように、容量の小さいカートリッジ１１０Ａに比べて容量の大きいカートリッジ１１０Ｂの方が、液面Ｓが低くなってからシャッター機構１３２が下降しはじめるようになっており、また、液面Ｓがより低い位置で遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わるようになっている。そして、フロート２４，３４の比重を適宜調整して設定することにより、カートリッジ１１０Ａ，１１０Ｂの何れにおいても、遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。
【００６９】
次に、図１０（ｃ）に示すカートリッジ１１０Ｃは、タンク３０内にシャッター機構１４２を備えている。このシャッター機構１４２は、大部分において上記シャッター機構１２２と同様の構成になっているが、アーム１２３とは異なる構成のアーム１４３を備えている。該アーム１４３は、フロート２４に接続された下端から鉛直上方へ延びる鉛直部分１４３ａと、その上端から前方へ延びて前端に遮光部２５が接続される水平部分１４３ｂとで構成されている。そして、鉛直部分１４３ａは、カートリッジ１１０Ａのアーム１２３の鉛直部分１２３ａよりも長寸になっている。そのため、フロート２４の重心２４ｄから、図１０に示す状態にて遮光部２５が検知領域２９と側面視で（すなわち幅方向において）重なる箇所までの鉛直方向における長さ寸法は、カートリッジ１１０ＡではＬ６であるのに対し（図１０（ａ）参照）、カートリッジ１１０Ｃではそれより長いＬ８（＞Ｌ６）となっている。
【００７０】
また、このようにアーム１４３が長寸になっているが、アーム１２３との長さの差（Ｌ８−Ｌ６）の分だけカートリッジ１１０Ｃのガイド１２８はカートリッジ１１０Ａのガイド１２８よりも下方に配設されている。従って、シャッター機構１２２，１４２が上限に位置しているとき、シャッター機構１４２の遮光部２５の位置は、シャッター機構１２２の遮光部２５の位置と同じである。一方、シャッター機構１４２が移動を開始する移動開始液面２４ｃの高さは、シャッター機構１２２が移動を開始する移動開始液面２４ａの高さＨ２よりも低い高さＨ６となっている。
【００７１】
このようなカートリッジ１１０Ｃは、インクが満杯近く入っているとき、フロート２４の浮力によってシャッター機構１４２が上限に位置している。このとき、遮光部２５は検知領域２９に進入した状態となっているため、光センサ１２では受光部にて光信号を受光できず、遮光部２５は遮光状態となっている。この状態からインクの液面Ｓが下降し、上記高さＨ２よりも低い移動開始液面２４ｃの高さＨ６に達すると、シャッター機構１４２は下降をはじめる。そして、液面Ｓが高さＨ５（＜Ｈ４）の第２位置に到達した時点で、遮光部２５は検知領域２９から退出し、非遮光状態となる。また、液面Ｓが高さＨ５の時の残留インクは体積Ｖになるようになっている。
【００７２】
上述したように、容量の小さいカートリッジ１１０Ａに比べて容量の大きいカートリッジ１１０Ｃの方が、液面Ｓが低くなってからシャッター機構１４２が下降しはじめるようになっており、また、液面Ｓがより低い位置で遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わるようになっている。そして、アーム１４３の長さ寸法、及びガイド１２８の上下方向の配置位置を適宜調整して設定することにより、カートリッジ１１０Ａ，１１０Ｃの何れにおいても、遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。
【００７３】
次に、図１０（ｄ）に示すカートリッジ１１０Ｄは、タンク３０内にシャッター機構１５２を備えている。このシャッター機構１５２は、大部分において上記シャッター機構１２２と同様の構成になっているが、遮光部２５に換えてより昇降動方向の寸法が大きい遮光部１５５を備えている。即ち、カートリッジ１１０Ａの遮光部２５の場合、検知領域２９に対する進退移動に沿う方向の寸法、換言すれば、遮光部２５が昇降動したときに側面視で（つまり幅方向において）検知領域２９と重なる点が遮光部２５上を移動する軌跡の長さ寸法はＬ７になっている（図１０（ａ）参照）。これに対し、カートリッジ１１０Ｄの遮光部１５５では、上記寸法がＬ７より大きいＬ９になるように成っている。
【００７４】
このようなカートリッジ１１０Ｄは、インクが満杯近く入っているとき、フロート２４の浮力によってシャッター機構１５２が上限に位置している。このとき、遮光部１５５は検知領域２９に進入した状態となっているため、光センサ１２では受光部にて光信号を受光できず、遮光部２５は遮光状態となっている。この状態からインクの液面Ｓが下降して移動開始液面２４ａの高さＨ２に達すると、シャッター機構１５２は下降をはじめる。そして、液面Ｓが第１位置（高さＨ４）を通過し、高さＨ５の第２位置に到達した時点で、遮光部１５５は検知領域２９から退出して非遮光状態となる。また、この液面Ｓが高さＨ５の時の残留インクは体積Ｖになるようになっている。
【００７５】
上述したように、この場合、シャッター機構１２２，１５２が下降しはじめる移動開始液面２４ａはカートリッジ１１０Ａ，１１０Ｄにて同じであるが、遮光部２５，１５５の寸法の相違により、カートリッジ１１０Ｄの遮光部１５５の方が、液面Ｓが低くなるまで検知領域２９に進入した状態を維持できるようになっている。そして、遮光部２５，１５５の寸法Ｌ７，Ｌ９を適宜調整して設定することにより、カートリッジ１１０Ａ，１１０Ｄの何れにおいても、遮光部２５，１５５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。
【００７６】
上記の実施の形態１〜４及び変形例においては、カートリッジ１０がカートリッジ装着部８に対して水平方向に挿脱可能される例が示されているが、カートリッジ１０がカートリッジ装着部８に対して鉛直方向に挿脱可能される場合であっても、本発明は適用可能である。すなわち、カートリッジ１０がカートリッジ装着部８に対して如何なる方向に挿脱される場合であっても、本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、容量の異なる複数のカートリッジにおいてインク残量が略同一の状態でタンクがニア・エンプティとなったことを検知することができるカートリッジ・セットと、該カートリッジ・セット及びプリンタ本体を備えるプリンタ装置とに適用することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１ プリンタ装置
１ａ プリンタ本体
１ｂ カートリッジ・セット
８ カートリッジ装着部
１０ カートリッジ
１０Ａ カートリッジ（第１カートリッジ）
１０Ｂ カートリッジ（第２カートリッジ）
１２ 光センサ
２２ シャッター機構
２３ アーム
２４ フロート
２５ 遮光部
２６ 枢支部
２６ａ 枢支点
２９ 検知領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを貯留するためのタンクの容量が異なる複数種類のカートリッジを含むカートリッジ・セットと、該カートリッジ・セット及びプリンタ本体を備えるプリンタ装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ装置の一例として、インクを貯留したタンクを備えるカートリッジをプリンタ本体に装着し、該カートリッジから供給されるインクによって記録紙に画像を形成するインクジェット式のプリンタ装置が知られている。このようなプリンタ装置では、カートリッジ内のインクの残量を検知し、残量が少なくなったときにユーザに報知するために、残量検知機構（シャッター機構及び光センサ）を備えたものが開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に開示されたカートリッジは、タンク内のインク液面の変化に応じて、遮光板が上下方向に変位するシャッター機構を備えている。また、プリンタ本体には、発光部及び受光部から成る光センサが所定位置に設けられている。そして、カートリッジのタンク内のインク残量が多い状態のときには、前記発光部と受光部との間に遮光板が進入し、発光部から受光部への光信号が遮光板により遮られている。一方で、タンク内のインク残量が減少していき、インク液面が所定の高さまで下降すると、遮光板が発光部と受光部との間から退出し、発光部からの光信号が受光部に到達できるようになる。従って、発光部からの光信号を受光部で受光することにより、液面が所定高さになるまでインク残量が減少したこと、すなわち、タンクがニア・エンプティとなったこと、を検知できるようになっている。
【０００４】
また、タンクがニア・エンプティとなったことが検知された後のタンク内のインク残量は、使用インク量（ヘッドから吐出させたインク量）をプリンタ本体の制御装置がソフトカウントすることで推定している。これにより、インク残量が完全にゼロとなる前に、新品のカートリッジへの交換をユーザに促すことができるようになっている。
【０００５】
また、プリンタ装置を家庭で使用する場合とビジネスで使用する場合とでインク消費量が異なることから、インクの貯留容量の異なるカートリッジを選択的に使用できるプリンタ装置が要望されている。このような要望に基づき、特許文献１には、プリンタ本体が備えるカートリッジ装着用のホルダに、小容量のカートリッジと大容量のカートリッジとを、選択的に装着可能であることについても記載されている。そして、これら容量の異なる各カートリッジについても、上述したシャッター機構は互いに同一構造になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４６７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１のプリンタ装置の場合、何れのカートリッジであってもシャッター機構が同一構造になっているため、カートリッジの容量の相違に関わらず、タンク内のインク液面が同一の所定高さになったときに、タンクがニア・エンプティとなったことが検知される。この場合、各カートリッジの容量の相違（即ち、タンク形状の相違）により、小容量のカートリッジにてタンクがニア・エンプティとなったことが検知された場合のインク残量に比べて、大容量のカートリッジにてタンクがニア・エンプティとなったことが検知された場合のインク残量が多くなってしまう。このようにタンクがニア・エンプティとなったことが検知されたときのインク残量が多いと、その後のソフトカウントによる残量推定での誤差が大きくなってしまい好ましくない。
【０００８】
一方、容量の異なる各カートリッジに対応して、プリンタ本体にて上下に複数光センサを配置することにより、何れのカートリッジにおいてもインク残量が同一の時点でタンクがニア・エンプティとなったことを検知できるようにすることは可能である。すなわち、小容量のカートリッジにおいてタンクがニア・エンプティとなったことを検知するための第１の光センサと、大容量のカートリッジにおいてタンクがニア・エンプティとなったことを検知するための第２の光センサとをプリンタ本体に配置し、第２の光センサの位置を第１の光センサの位置よりも低くすれば、何れのカートリッジにおいてもインク残量が同一の時点でタンクがニア・エンプティとなったことを検知できるようにすることは可能である。しかしながら、このような手段はコスト面で大きなデメリットを有するため、採用は困難である。また、プリンタ本体の光センサの位置を、装着されるカートリッジの容量に応じて上下方向に可変とする機構をプリンタ本体に設けることで、何れのカートリッジにおいてもインク残量が同一の時点でタンクがニア・エンプティとなったことを検知できるようにすることも可能であるが、このような手段もまたコスト面等の観点から採用は困難である。
【０００９】
そこで本発明は、高コストをかけてプリンタ本体の構成を変更せずとも、容量の異なる複数のカートリッジにおいて、インク残量が略同一の状態でタンクがニア・エンプティとなったことを検知することができるカートリッジ・セットと、該カートリッジ・セット及びプリンタ本体を備えるプリンタ装置と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】
本発明に係るカートリッジ・セットは、インクを貯留するためのタンクを有しており、該タンク内のインク残量が所定量のときの液面高さが第１位置である小容量用の第１カートリッジと、該第１カートリッジのタンクよりも容量の大きいタンクを有しており、該タンク内のインク残量が前記所定量のときの液面高さが前記第１位置より低い第２位置である大容量用の第２カートリッジと、を含むカートリッジ・セットであって、前記第１カートリッジ及び第２カートリッジは、互いに同一高さに設けられて前記タンク外からの光信号が入射される検知領域と、前記タンク内に設けられて該タンク内のインク残量に応じて上下動するフロートと、該フロートに接続されて該フロートの上下動に応じて前記検知領域に対して進退移動し、前記検知領域に進入しているときには前記検知領域へ入射される前記光信号を遮光する一方で前記検知領域から退出しているときには前記光信号を前記検知領域を通って透過させる遮光部とを夫々が備え、前記第１カートリッジは、前記タンク内のインク液面が下降して前記第１位置に至ったときに前記遮光部が前記検知領域から退出し、前記第２カートリッジは、前記タンク内のインク液面が下降して前記第２位置に至ったときに前記遮光部が前記検知領域から退出するよう構成されている。
【００１１】
このような構成とすることにより、小容量の第１カートリッジ及び大容量の第２カートリッジの何れにおいても、インク残量が同一の所定量のときに、夫々の遮光部が検知領域から退出することとなる。従って、カートリッジのタンク容量の相違に関わらず、同一のインク残量においてタンクがニア・エンプティとなったことを検知することができる。また、このような構成とすることにより、プリンタ本体について光センサの数を増やすような工夫が不要になるため、コスト・アップを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、容量の異なる複数のカートリッジにおいてインク残量が略同一の状態でタンクがニア・エンプティとなったことを検知することができるカートリッジ・セットと、該カートリッジ・セット及びプリンタ本体を備えるプリンタ装置とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタ装置の要部を示す模式的平面図である。
【図２】カートリッジ・セットに含まれる容量の異なる２つのカートリッジが、夫々カートリッジ装着部に装着されている状態を示す、カートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図であり、（ａ）は小容量用のカートリッジ（第１カートリッジ）及びカートリッジ装着部の側面断面図であり、（ｂ）は大容量用のカートリッジ（第２カートリッジ）及びカートリッジ装着部の側面断面図である。
【図３】図２に示したカートリッジにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジの側面断面図である。
【図４】実施の形態１に係る大容量のカートリッジに対して代替可能な実施の形態２に係るカートリッジ（第２カートリッジ）がカートリッジ装着部に装着されている状態を示す、カートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図である。
【図５】本実施の形態２に係るカートリッジにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジの側面断面図であり、比較のために実施の形態１に係る小容量用のカートリッジの側面断面図も示している。
【図６】実施の形態１に係る大容量のカートリッジに対して更に代替可能な実施の形態３に係るカートリッジ（第２カートリッジ）がカートリッジ装着部に装着されている状態を示す、カートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図であり、（ａ）は比較のために示す実施の形態１に係る小容量用のカートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図、（ｂ）は本実施の形態３に係る大容量用のカートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図である。
【図７】本実施の形態３に係るカートリッジにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジの側面断面図であり、比較のために実施の形態１に係る小容量用のカートリッジの側面断面図も示している。
【図８】実施の形態１に係る大容量のカートリッジに対して更に代替可能な実施の形態４に係るカートリッジ（第２カートリッジ）がカートリッジ装着部に装着されている状態を示す、カートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図であり、（ａ）は比較のために示す実施の形態１に係る小容量用のカートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図、（ｂ）は本実施の形態４に係る大容量用のカートリッジ及びカートリッジ装着部の側面断面図である。
【図９】本実施の形態４に係るカートリッジにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジの側面断面図であり、比較のために実施の形態１に係る小容量用のカートリッジの側面断面図も示している。
【図１０】カートリッジ１０の変形例を示すカートリッジの側面断面図であり、（ａ）は小容量用のカートリッジの側面断面図、（ｂ）〜（ｄ）は大容量用のカートリッジの側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係るプリンタ装置について、インクジェット式のプリンタ装置に適用したとき場合を例にとり、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
［プリンタ装置の全体構成］
図１は、プリンタ装置１の要部を示す模式的平面図である。図１に示すように、プリンタ装置１は、プリンタ本体１ａと、複数種類のカートリッジ１０がセットにされたカートリッジ・セット１ｂとを備えている。より具体的には、プリンタ装置１は、例えば、ブラック、シアン、マゼンダ、イエローのインクを夫々貯留する複数のカートリッジ１０を備えており、また、後述する小容量用のカートリッジ１０Ａ及び大容量用のカートリッジ１０Ｂの２種類のカートリッジ１０をカートリッジ・セット１ｂとして各色のインク毎に備えている。プリンタ本体１ａは、互いに略平行に延びる一対のガイドレール２，３を備えており、これらのガイドレール２，３には、液体吐出ユニット４がガイドレール２，３の長手方向（走査方向）にスライド可能に支持されている。ガイドレール３の左右の端部付近には一対のプーリ５，６が設けられ、液体吐出ユニット４は、このプーリ５，６に巻き掛けられたタイミングベルト７に接続されている。一方のプーリ６には正逆回転駆動するモータ（図示せず）が設けられており、そのプーリ６が正逆回転駆動することでタイミングベルト７が左方向及び右方向へと往復移動可能になっている。そして、これに伴って液体吐出ユニット４が、ガイドレール２，３に沿って左右方向へ往復走査される。
【００１６】
また、プリンタ本体１ａはカートリッジ装着部８を備えており、そこには、カートリッジ・セット１ｂに含まれるインクカートリッジ（以下、「カートリッジ」という）１０が交換のために水平方向に挿脱可能にして装着される。このカートリッジ装着部８は、後述するように容量の異なる複数種類のカートリッジ１０を選択的に装着可能になっている。また、カートリッジ装着部８には、カートリッジ１０からインク（例えば、ブラック、シアン、マゼンダ、イエローのインク）を液体吐出ユニット４に夫々供給すべく、可撓性を有するインク供給チューブ１１が接続されている。液体吐出ユニット４の下部には液体吐出ヘッド４ａが搭載されており、その下方で走査方向と直角する方向（用紙搬送方向）に搬送される被記録体（例えば、記録用紙）に向けて液体吐出ヘッド４ａからインク（液体）を吐出し、この被記録体に画像を形成することができるようになっている。
【００１７】
［カートリッジ・セット］
（実施の形態１）
図２は、カートリッジ・セット１ｂに含まれる容量の異なる２つのカートリッジ１０（１０Ａ，１０Ｂ）が、夫々カートリッジ装着部８に装着されている状態を示す、カートリッジ１０（１０Ａ，１０Ｂ）及びカートリッジ装着部８の側面断面図であり、（ａ）は小容量用のカートリッジ（第１カートリッジ）１０Ａ及びカートリッジ装着部８の側面断面図であり、（ｂ）は大容量用のカートリッジ（第２カートリッジ）１０Ｂ及びカートリッジ装着部８の側面断面図である。なお、以下では、カートリッジ１０がカートリッジ装着部８へ装着される際にカートリッジ１０が移動する方向を「前方」とし、カートリッジ１０がカートリッジ装着部８から取り外される際にカートリッジ１０が移動する方向を「後方」として説明する。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、小容量用のカートリッジ１０Ａは、側面視で長方形状を成す合成樹脂製のタンク２０を有し、図２（ａ）では、該タンク２０内に満杯近いインクが貯留された状態が示されている。タンク２０の前端下部にはインク供給部２１が設けられており、タンク２０内のインクはこのインク供給部２１を通じて外部へ供給可能である。一方、カートリッジ装着部８は、カートリッジ１０（１０Ａ，１０Ｂ）を選択的に収容して装着できる構成となっている。そして、図２（ａ）に示すようにカートリッジ装着部８にカートリッジ１０Ａが装着されると、カートリッジ装着部８の内側の底面８ａによってタンク２０の外側の底面２０ａが下方から支持された状態となる。なお、カートリッジ装着部８の内側の底面８ａは、略水平な面である。
【００１９】
また、カートリッジ装着部８の内奥部分（前方部分）の下部には、インク供給チューブ１１に連通するインク抽出部（図示せず）が設けられている。そして、カートリッジ装着部８にカートリッジ１０Ａが装着されると、インク供給部２１とインク抽出部とが接続され、タンク２０内のインクは、インク供給チューブ１１を介して液体吐出ヘッド４ａへ供給可能になっている。なお、タンク２０の内部の底面における後部には、前方に向かうにつれて低くなる傾斜面２０ｂが形成されており、インク残量が少なくなってきた場合であっても、傾斜面２０ｂに沿ってインクが前方へ流れ、インク供給部２１へ向かって行きやすいようになっている。
【００２０】
また、タンク２０内にはシャッター機構２２が備えられている。このシャッター機構２２は、アーム２３と、該アーム２３の両端に設けられたフロート２４及び遮光部２５とを有している。アーム２３はフロート２４及び遮光部２５の間に枢支部２６を有し、該枢支部２６を屈曲点として屈曲した形状となっている。換言すれば、図２（ａ）に示す状態において、アーム２３は、枢支部２６から前方斜め上方へ延びる前側アーム２３ａと、枢支部２６から後方へ延びる後側アーム２３ｂとを有している。そして、枢支部２６はタンク２０に枢支されており、該枢支部２６の中心に位置する枢支点２６ａを中心として、アーム２３の全体が揺動可能になっている。
【００２１】
フロート２４は、後側アーム２３ｂの後端に設けられており、タンク２０内のインクよりも比重の小さい素材で形成されている。また、フロート２４の後端には係止片２７が後方に向けて突設されており、タンク２０内には、該係止片２７に上方から当接してフロート２４の上方への移動を規制するストッパ２８が設けられている。図２（ａ）に示すように、タンク２０内のインクが満杯近いときには、フロート２４は液面Ｓより下方にあって、その全体がインク中に没した状態となっている。従って、フロート２４は浮力によって上方へ付勢され、係止片２７がストッパ２８に当接した上限位置にて停止した状態となっている。一方、後述するようにインク残量が減少し、液面Ｓが所定の高さより下降してフロートの一部が液面Ｓから露出した後は、フロート２４は液面Ｓと共に下降する。
【００２２】
また、遮光部２５は、前側アーム２３ａの前端に設けられており、フロート２４の上下方向の揺動に伴って、即ち、タンク２０内のインク液面Ｓの高さ変位に伴って上下方向へ揺動する。そして、図２（ａ）に示す状態では、遮光部２５はタンク２０の前壁部近傍に位置しており、上下方向の揺動可能範囲における下限に位置している。また、カートリッジ１０Ａには、後述する検知領域２９が設定されており、下限に位置する遮光部２５はこの検知領域２９に側面視で重なっている。すなわち、下限に位置する遮光部２５は、カートリッジ１０Ａの幅方向（すなわち、前後方向と直交する水平方向）において検知領域２９と重なっている。
【００２３】
一方、カートリッジ装着部８の内奥部分（前方部分）には光センサ１２が設けられている。該光センサ１２は発光部及び受光部を有しており、これら発光部及び受光部は、カートリッジ装着部８に装着されたカートリッジ１０Ａのタンク２０の前端部を、該カートリッジ１０Ａの幅方向から挟むように配設されている。そして、光センサ１２は、プリンタ本体１ａが備える制御部（図示せず）からの制御信号に基づいて駆動され、発光部から受光部へ向けて（図２の紙面に垂直な方向へ向けて）光信号を発するようになっている。すなわち、光センサ１２は、カートリッジ１０Ａの幅方向に、発光部から受光部に向けて光信号を発する。
【００２４】
タンク２０は、カートリッジ１０Ａがカートリッジ装着部８に装着されている状態で、少なくとも上記光センサ１２に対応する部分（即ち、発光部及び受光部により挟まれる部分）が透光性を有する素材で形成されている。そのため、この透光性素材で形成された部分を通じて、光センサ１２の光信号がタンク２０内に入射されるようになっている。そして、入射した光信号の通る領域が上記検知領域２９として設定されており、この検知領域２９は、タンク２０の外側の底面２０ａから所定の高さＨ１に位置している。
【００２５】
上述したように、遮光部２５はフロート２４の揺動に伴って上下方向に揺動し、より具体的には、検知領域２９に対して進入・退出するように揺動する。図２（ａ）に示す遮光部２５は、検知領域２９に進入した状態となっており、光センサ１２の発光部からの光信号を遮光して、光信号が受光部にて受光されない状態となっている。プリンタ本体１ａは、このように光センサ１２が受光部にて光信号を受光しない場合には（より具体的には、光センサ１２が受光部にて所定の強度以上の光信号を受光しない場合には）、タンク２０内のインク残量が所定量以上である（タンクがニア・エンプティではない）と判断する。以下では、遮光部２５が検知領域２９に進入して光信号を遮光する状態を「遮光状態」と称して説明する。
【００２６】
また、インクの消費に伴って液面Ｓが下降し、移動開始液面２４ａより下降すると、シャッター機構２２は揺動し始める。そして、遮光部２５が揺動して側面視で検知領域２９から外れると（すなわち幅方向において遮光部２５が検知領域２９と重ならなくなると）、発光部からの光信号が検知領域２９を通り受光部にて受光される。プリンタ本体１ａは、このように光センサ１２が受光部にて光信号を受光した場合には（より具体的には、光センサ１２が受光部にて所定の強度以上の光信号を受光した場合には）、タンク２０内のインク残量がゼロに近い状態になった、すなわち、タンク２０がニア・エンプティとなったと判断する。以下では、遮光部２５が検知領域２９から退出して光信号を遮光しない状態を「非遮光状態」と称して説明する。なお、移動開始液面２４ａは、図２（ａ）に示すように、タンク２０の外側の底面２０ａから高さＨ２の位置になるようにフロート２４の比重が設定されている。
【００２７】
次に、図２（ｂ）に示す大容量用のカートリッジ１０Ｂについて説明する。なお、以下では小容量用のカートリッジ１０Ａと相違する構成について主に説明することとし、互いに共通する構成については共通の符号を付すこととして、その詳細な説明は省略する。
【００２８】
カートリッジ１０Ｂが備えるタンク３０は、高さ寸法（上下方向の寸法）及び幅寸法（前後方向と直交する水平方向）がカートリッジ１０Ａのタンク２０と同一である一方で、タンク２０に比べて前後方向に長くなっており、タンク２０よりも容量が大きい、すなわち、大量のインクを貯留できるようになっている。タンク３０の内部の底面における後部にも、前方に向かうにつれて低くなる傾斜面３０ｂが形成されており、インク残量が少なくなってきた場合であっても、傾斜面３０ｂに沿ってインクが前方へ流れ、インク供給部２１へ向かって行きやすいようになっている。但し、この傾斜面３０ｂは、カートリッジ１０Ａが有する傾斜面２０ｂよりも緩斜面に、すなわち、水平面に対する傾斜角度が小さくなっている。このように、タンク３０の前後方向の寸法がタンク２０の前後方向の寸法に比べて長く、また、傾斜面３０ｂが傾斜面２０ｂよりも緩斜面になっているため、インクの液面Ｓの高さが同一であっても、タンク２０よりタンク３０の方が多くのインクが残留するようになっている。
【００２９】
また、タンク３０内には、上記と同様のアーム２３、遮光部２５、及び枢支部２６を有するシャッター機構３２が備えられている。一方、このシャッター機構３２は、カートリッジ１０Ａのフロート２４とは異なり、中空部３４ｂを有するフロート３４を有しており、該フロート３４はカートリッジ１０Ａのフロート２４よりも比重が小さくなっている。従って、図２に示すように、シャッター機構３２が揺動を開始する移動開始液面３４ａは、シャッター機構２２が揺動を開始する移動開始液面２４ａよりも低い位置であり、タンク３０の外側の底面３０ａから高さＨ３（＜Ｈ２）の位置になるようにフロート３４の比重が設定されている。
【００３０】
その他、カートリッジ１０Ｂが備える係止片２７及びストッパ２８はカートリッジ１０Ａと同様の構成・配置とされており、検知領域２９もカートリッジ１０Ａと同じ高さＨ１に設定されている。
【００３１】
上述した本実施の形態１に係るカートリッジ１０Ａ，１０Ｂは、インクが消費されていった場合に、残留インクの量が略同一のときに、タンク２０，３０がニア・エンプティとなったことが検知されるようになっている。図３は、カートリッジ１０Ａ，１０Ｂにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの側面断面図である。なお、図３中にタンク２０，３０の外側の底面２０ａ，３０ａからの液面Ｓの高さＨ４，Ｈ５を示しているが、既に説明した液面Ｓの高さＨ２，Ｈ３と合わせて、本実施の形態ではこれらをＨ２＞Ｈ３＞Ｈ４＞Ｈ５の大小関係となるようにフロート２４，３４の比重やタンク２０，３０の寸法等を設定している。
【００３２】
以下、「第１状態」、「第２状態」、及び、「第３状態」とは、インク残量の異なるインクカートリッジ１０の状態である。まず、図３の左側に示した小容量用のカートリッジ１０Ａについて説明する。図３の左側の上側に示したように、インクカートリッジ１０Ａが第１状態にあるときは、インクの液面Ｓがシャッター機構２２より上方に位置しており、フロート２４は上限位置にあって、遮光部２５が検知領域２９に位置する遮光状態となっている。従って、光センサ１２では、発光部からの光信号は遮光部２９により遮光され、受光部にて受光されていないため、プリンタ本体１ａは、タンク２０がニア・エンプティであると判断しない。
【００３３】
次に、インクが消費されて液面Ｓが移動開始液面２４ａ（高さＨ２）に到達すると、液面Ｓの低下にともなってシャッター機構２２は揺動をはじめ、遮光部２５は上方へ移動を開始する。そして、図３の左側の下側に示したように、インクカートリッジ１０Ａが第２状態となると、液面Ｓが移動開始液面２４ａの高さＨ２より更に下方であってタンク２０の外側の底面２０ａから高さＨ４の位置（第１位置）に到達する。このとき、遮光部２５は側面視で検知領域２９から退出する、すなわち、遮光部２５は幅方向において検知領域２９と重ならなくなり、非遮光状態となる。従って、光センサ１２では、発光部からの光信号が受光部にて受光されるため、プリンタ本体１ａは、タンク２０がニア・エンプティになったことを検知する。このように、カートリッジ１０Ａでは、液面Ｓが高さＨ４の第１位置のときに遮光部２５が非遮光状態となって、タンク２０がニア・エンプティとなったことが検知されるようになっており、このときのインク残量は体積Ｖとなっている。
【００３４】
一方、図３の右側に示した大容量用のカートリッジ１０Ｂについて説明する。図３の右側の上側に示したように、カートリッジ１０Ｂが第１状態にあるときは、インクの液面Ｓがシャッター機構３２より上方に位置して、遮光部２５は遮光状態となっており、光センサ１２では、発光部からの光信号は遮光部２５により遮光され、受光部にて受光されていない（タンク３０がニア・エンプティではないと判断される）。また、インクが消費され、液面Ｓが上記カートリッジ１０Ａのシャッター機構２２の移動開始液面２４ａと同じ位置にまで到達しても、シャッター機構３２はまだ揺動することはなく、液面Ｓが更に低い位置の移動開始液面３４ａ（高さＨ３）に到達することで揺動をはじめる。
【００３５】
このように、カートリッジ１０Ａ，１０Ｂではシャッター機構２２，２３の揺動開始液面２４ａ，３４ａが異なっており、カートリッジ１０Ｂでは、カートリッジ１０Ａの場合よりも液面Ｓが低い位置（高さＨ３）になってから、シャッター機構３２が揺動をはじめ、遮光部２５が上方へ移動を開始するようになっている。そのため、カートリッジ１０Ｂでは、図３の右側中央に示すように、カートリッジ１０Ｂが第２状態となった場合、すなわち、液面Ｓが下降して高さＨ４（カートリッジ１０Ａの遮光部２５が非遮光状態になる液面高さ）に到達した場合、遮光部２５は、カートリッジ１０Ｂが第１状態にあるときの遮光部２５の位置よりも上方へ変位しているものの、依然として検知領域２９に進入してこれと側面視で（すなわち幅方向において）重なっており、光センサ１２では受光部にて光信号が受光されない状態（すなわち遮光部２５の遮光状態）が維持されている。
【００３６】
更に液面Ｓが下降して、図３の右側の下側に示したように、高さＨ５（＜Ｈ４）の位置（第２位置）に到達すると、カートリッジ１０Ｂが第３状態となり、遮光部２５はカートリッジ１０Ｂが第２状態にあるときの遮光部２５の位置より上方へ変位し、側面視で検知領域２９から退出することとなる、すなわち、遮光部２５が幅方向において検知領域２９と重ならなくなり、非遮光状態となる。従って、光センサ１２では、発光部からの光信号が受光部にて受光されるため、プリンタ本体１ａは、タンク３０がニア・エンプティになったことを検知する。このように、カートリッジ１０Ｂでは、液面Ｓが高さＨ５の第２位置のときに遮光部２５が非遮光状態となって、タンク３０がニア・エンプティとなったことが検知されるようになっており、このときのインク残量はカートリッジ１０Ａのときと同じ体積Ｖとなっている。
【００３７】
以上に説明したように、本実施の形態１では、容量の小さいカートリッジ１０Ａに比べて容量の大きいカートリッジ１０Ｂの方が、液面Ｓが低くなってからシャッター機構３２が揺動しはじめるようになっており、また、液面Ｓがより低い位置で遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わるようになっている。そして、フロート２４，３４の比重を適宜調整して設定することにより、カートリッジ１０Ａ，１０Ｂの何れにおいても、遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。従って、プリンタ本体１ａの構成を変更することなく、容量の異なるカートリッジ１０Ａ，１０Ｂの何れがカートリッジ装着部８に装着されても、同一残量の時点でタンク２０，３０がニア・エンプティとなったことを検知することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態１に係る大容量のカートリッジ１０Ｂに対して代替可能なカートリッジ（第２カートリッジ）１０Ｃがカートリッジ装着部８に装着されている状態を示す、カートリッジ１０Ｃ及びカートリッジ装着部８の側面断面図である。また、図５は、本実施の形態２に係るカートリッジ１０Ｃにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジ１０Ｃの側面断面図であり、比較のために実施の形態１に係るカートリッジ１０Ａの側面断面図も示している。なお、図５の左側に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図は、既に説明した図３の左側に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図と同一になっている。また、図４及び図５において、上述したカートリッジ１０Ａ，１０Ｂと同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３９】
図４に示すように、本実施の形態２に係る大容量用のカートリッジ１０Ｃは、タンク３０内にシャッター機構４２を備えている。該シャッター機構４２は、上述した小容量用のカートリッジ１０Ａと同様の構成のフロート２４、遮光部２５、及び枢支部２６を有する一方、アーム２３とは異なる構成のアーム４３を有している。具体的に説明すると、アーム４３は、前端に遮光部２５が接続された前側アーム４３ａと、後端にフロート２４が接続された後側アーム４３ｂとを有している。このうち、前側アーム４３ａはカートリッジ１０Ａが有する前側アーム２３ａと同様の構成であるが、後側アーム４３ｂは途中でクランク状に下方へ屈曲した構成となっている。すなわち、後側アーム４３ｂは、枢支部２６から後方に延び、一度下方に延びて、再び後方に延びる形状を有している。
【００４０】
従って、図４に示すように、カートリッジ１０Ｃの遮光部２５を、図２に示した状態のカートリッジ１０Ａの遮光部２５と同じ高さに位置させた場合、カートリッジ１０Ｃのフロート２４はカートリッジ１０Ａのフロート２４よりも下方に位置している。そして、この位置がフロート２４の上限位置となるように、カートリッジ１０Ｃのストッパ２８はカートリッジ１０Ａのストッパ２８よりも相対的に下方に設けられている。なお、カートリッジ１０Ｃのシャッター機構４２がインクの液面Ｓの下降により揺動を開始する移動開始液面２４ｃは、タンク３０の外側の底面３０ａから高さＨ６に位置するように後側アーム４３ｂの形状が設定されており、該高さＨ６は、カートリッジ１０Ａのシャッター機構２２が揺動を開始する移動開始液面２４ａの高さＨ２（図２参照）よりも低い位置になっている。
【００４１】
次に、図５を参照して、カートリッジ１０Ｃでのインク消費に伴うニア・エンプティの検知態様を、カートリッジ１０Ａの場合と比較しつつ説明する。なお、図４及び図５中に示す液面Ｓの高さは、本実施の形態２ではＨ２＞Ｈ４＞Ｈ６＞Ｈ５の大小関係となるようにシャッター機構２２，４２の形状やタンク２０、３０の寸法等が設定されている。
【００４２】
図５の右側の上側に示したように、カートリッジ１０Ｃが第１状態にあるときは、インクの液面Ｓがシャッター機構４２より上方に位置して、遮光部２５は遮光状態となっており、光センサ１２では、発光部からの光信号は遮光部２５により遮光され、受光部にて受光されていない。インクが消費され、液面Ｓが高さＨ４に到達して、カートリッジ１０Ａが第２状態になると、既に説明したようにカートリッジ１０Ａでは、遮光部２５は非遮光状態となる。これに対してカートリッジ１０Ｃでは、液面Ｓの高さＨ４が、移動開始液面Ｈ６（図４参照）より上方にあるため、シャッター機構４２はまだ揺動していない（図５右側に示すカートリッジ１０Ｃの「第２状態」を参照）。そして、液面Ｓが更に下降し、高さＨ６に到達することで、シャッター機構４２が揺動をはじめ、遮光部２５は上方へ移動を開始する。
【００４３】
このように、カートリッジ１０Ｃでは、カートリッジ１０Ａの場合（高さＨ２）よりも液面Ｓが低い位置（高さＨ６）になってから、シャッター機構４２が揺動をはじめるようになっている。そのため、図５右側の中央に示したように、カートリッジ１０Ｃが第２状態にとなった場合、すなわち、液面Ｓが下降して高さＨ４（カートリッジ１０Ａの遮光部２５が非遮光状態になる液面Ｓの高さ）に到達した場合、遮光部２５は依然として検知領域２９に進入してこれと側面視で（つまり幅方向において）重なっており、光センサ１２では受光部にて光信号が受光されない状態（すなわち遮光部２５の遮光状態）が維持されている。
【００４４】
更に液面Ｓが下降して、図５の右側の下側に示したように、高さＨ５（＜Ｈ４）の位置（第２位置）に到達すると、カートリッジ１０Ｃが第３状態となり、カートリッジ１０Ｃの遮光部２５は、カートリッジ１０Ｃが第２状態にあるときの遮光部２５の位置より上方へ変位し、側面視で検知領域２９から退出することとなる、すなわち、遮光部２５が幅方向において検知領域２９と重ならなくなり、非遮光状態となる。従って、光センサ１２では、発光部からの光信号が受光部にて受光されるため、プリンタ本体１ａは、タンク３０がニア・エンプティになったことを検知する。このように、カートリッジ１０Ｃにおいても、液面Ｓが高さＨ５の第２位置のときに遮光部２５が非遮光状態となって、タンク３０がニア・エンプティとなったことが検知されるようになっており、このときのインク残量はカートリッジ１０Ａのときと同じ体積Ｖとなっている。
【００４５】
以上に説明したように、本実施の形態２では、容量の小さいカートリッジ１０Ａに比べて容量の大きいカートリッジ１０Ｃの方が、液面Ｓが低くなってからシャッター機構４２が揺動しはじめるようになっており、また、液面Ｓがより低い位置で遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わるようになっている。そして、上限に位置する場合の各カートリッジ１０Ａ，１０Ｃのフロート２４の相対高さを適宜調整して設定することにより、カートリッジ１０Ａ，１０Ｃの何れにおいても、遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。
【００４６】
（実施の形態３）
図６は、実施の形態１に係る大容量のカートリッジ１０Ｂに対して更に代替可能なカートリッジ（第２カートリッジ）１０Ｄがカートリッジ装着部８に装着されている状態を示す、カートリッジ１０Ｄ及びカートリッジ装着部８の側面断面図であり、（ａ）は比較のために示す小容量用のカートリッジ１０Ａ及びカートリッジ装着部８の側面断面図、（ｂ）は本実施の形態に係る大容量用のカートリッジ１０Ｄ及びカートリッジ装着部８の側面断面図である。また、図７は、本実施の形態３に係るカートリッジ１０Ｄにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジ１０Ｄの側面断面図であり、比較のために実施の形態１に係るカートリッジ１０Ａの側面断面図も示している。
【００４７】
なお、図６（ａ）に示すカートリッジ１０Ａの側面断面図は図２（ａ）に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図と同一であり、図７の左側に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図は、既に説明した図３の左側に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図と同一になっている。また、図６及び図７において、既に説明したカートリッジ１０Ａ〜１０Ｃと同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４８】
図６（ｂ）に示すように、本実施の形態３に係るカートリッジ１０Ｄは、タンク３０内にシャッター機構５２を備えている。該シャッター機構５２は、上述した小容量用のカートリッジ１０Ａと同様の構成のアーム２３、フロート２４、及び枢支部２６を有する一方、カートリッジ１０Ａの遮光部２５とは異なる構成の遮光部５５を有している。具体的に説明すると、図６（ａ）に示すように、カートリッジ１０Ａの遮光部２５では揺動方向の寸法がＬ１になっているのに対し、図６（ｂ）に示すカートリッジ１０Ｄの遮光部５５では、揺動方向の寸法がより大きいＬ２（＞Ｌ１）になっている。
【００４９】
ここで、上述した遮光部２５，５５の「揺動方向の寸法」とは、検知領域２９に対する進退移動に沿う方向の寸法であり、更に換言すれば、遮光部２５，５５が揺動したときに側面視で（つまり幅方向において）検知領域２９と重なる点が遮光部２５，５５上を移動する軌跡の長さを意味している。なお、遮光部２５，５５は枢支点２６ａを中心として揺動するため、このような軌跡は何れも枢支点２６ａを中心とする円弧状を成している。
【００５０】
次に、図７を参照して、カートリッジ１０Ｄでのインク消費に伴うニア・エンプティの検知態様を、カートリッジ１０Ａの場合と比較しつつ説明する。
【００５１】
図７の右側の上側に示したように、カートリッジ１０Ｄが第１状態にあるときは、インクの液面Ｓがシャッター機構５２より上方に位置して、遮光部５５は遮光状態となっており、光センサ１２では、発光部からの光信号は遮光部５５により遮光され、受光部にて受光されていない。インクが消費され、液面Ｓが高さＨ４に到達して、カートリッジ１０Ａが第２状態になると、既に説明したようにカートリッジ１０Ａでは、遮光部２５は非遮光状態となる。これに対してカートリッジ１０Ｄの場合、液面Ｓが高さＨ４となるカートリッジ１０Ｄが第２状態のとき、カートリッジ１０Ａの前側アーム２３ａと同じ角度だけカートリッジ１０Ｄの前側アーム２３ａも上方へ揺動しているが、遮光部５５の揺動方向寸法Ｌ２が遮光部２５の寸法Ｌ１よりも大きいため、遮光部５５は依然として検知領域２９に進入してこれと側面視で（つまり幅方向において）重なっている。従って、光センサ１２では受光部にて光信号が受光されない状態（すなわち遮光部５５の遮光状態）が維持されている。
【００５２】
更に液面Ｓが下降して、図５の右側の下側に示したように、高さＨ５（＜Ｈ４）の位置（第２位置）に到達すると、カートリッジ１０Ｄが第３状態となり、遮光部５５はカートリッジ１０Ｄが第２状態にあるときの遮光部５５の位置より上方へ変位し、側面視で検知領域２９から退出することとなる、すなわち、遮光部５５が幅方向において検知領域２９と重ならなくなり、非遮光状態となる。従って、光センサ１２では、発光部からの光信号が受光部にて受光されるため、プリンタ本体１ａは、タンク３０がニア・エンプティになったことを検知する。このように、カートリッジ１０Ｄでは、液面Ｓが高さＨ５の第２位置のときに遮光部５５が非遮光状態となって、タンク３０がニア・エンプティとなったことが検知されるようになっており、このときのインク残量はカートリッジ１０Ａのときと同じ体積Ｖとなっている。
【００５３】
以上に説明したように、本実施の形態３の場合、シャッター機構２２，５２が揺動し始める移動開始液面２４ａはカートリッジ１０Ａ，１０Ｄにて同じであるが、遮光部２５，５５の寸法の相違により、カートリッジ１０Ｄの遮光部５５の方が、液面Ｓが低くなるまで検知領域２９に進入した状態を維持できるようになっている。すなわち、液面Ｓが所定速度で下降する場合、シャッター機構２２，５２が揺動を開始して遮光部２５，５５が移動を開始してから、非遮光状態となるまでに要する移動期間は、カートリッジ１０Ａに比べてカートリッジ１０Ｄのほうが長くなっている。そして、遮光部２５，５５の寸法Ｌ１，Ｌ２を適宜調整して設定することにより、カートリッジ１０Ａ，１０Ｄの何れにおいても、遮光部２２，５２の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。
【００５４】
（実施の形態４）
図８は、実施の形態１に係る大容量のカートリッジ１０Ｂに対して更に代替可能なカートリッジ（第２カートリッジ）１０Ｅがカートリッジ装着部８に装着されている状態を示す、カートリッジ１０Ｅ及びカートリッジ装着部８の側面断面図であり、（ａ）は比較のために示す小容量用のカートリッジ１０Ａ及びカートリッジ装着部８の側面断面図、（ｂ）は本実施の形態に係る大容量用のカートリッジ１０Ｅ及びカートリッジ装着部８の側面断面図である。また、図９は、本実施の形態４に係るカートリッジ１０Ｅにおいて、インクの消費に伴うニア・エンプティの検知態様を説明するためのカートリッジ１０Ｅの側面断面図であり、比較のために実施の形態１に係るカートリッジ１０Ａの側面断面図も示している。
【００５５】
なお、図８（ａ）に示すカートリッジ１０Ａの側面断面図は図２（ａ）に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図と同一であり、図９の左側に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図は、既に説明した図３の左側に示したカートリッジ１０Ａの側面断面図と同一になっている。また、図８及び図９において、既に説明したカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄと同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
図８（ｂ）に示すように、本実施の形態４に係るカートリッジ１０Ｅは、タンク３０内にシャッター機構６２を備えている。該シャッター機構６２は、上述した小容量用のカートリッジ１０Ａと同様の構成のフロート２４、遮光部２５、及び枢支部２６を有する一方、カートリッジ１０Ａのアーム２３とは異なる構成のアーム６３を有している。具体的に説明すると、アーム６３は、前端に遮光部２５が接続された前側アーム６３ａと、後端にフロート２４が接続された後側アーム６３ｂとを有している。このうち、前側アーム６３ａはカートリッジ１０Ａが有する前側アーム２３ａと同様の構成であり、枢支点２６ａから、図８に示した状態で遮光板２５が検知領域２９と側面視で（すなわち幅方向において）重なる箇所までの長さ寸法が何れもＬ３となるように、前側アーム２３ａ，６３ａの寸法が設定されている。
【００５７】
一方、カートリッジ１０Ａの後側アーム２３ｂは、枢支点２６ａからフロート２４の重心２４ｄまでの長さ寸法がＬ４であるのに対し、カートリッジ１０Ｅの後側アーム６３ｂについての上記長さ寸法はＬ４より大きいＬ５となっている。即ち、カートリッジ１０Ａの後側アーム２３ｂの寸法Ｌ４を前側アーム２３ａの寸法Ｌ３で割った値である比率Ｌ４／Ｌ３に比べて、カートリッジ１０Ｅの後側アーム６３ｂの寸法Ｌ５を前側アーム６３ａの寸法Ｌ３で割った値である比率Ｌ５／Ｌ３の方が大きくなるように設定されている。
【００５８】
次に、図９を参照して、カートリッジ１０Ｅでのインク消費に伴うニア・エンプティの検知態様を、カートリッジ１０Ａの場合と比較しつつ説明する。
【００５９】
図９の右側の上側に示したように、カートリッジ１０Ｅが第１状態にあるときは、インクの液面Ｓがシャッター機構６２より上方に位置して、遮光部２５は遮光状態となっており、光センサ１２では、発光部からの光信号は遮光部２５により遮光され、受光部にて受光されていない。インクが消費され、液面Ｓが高さＨ４に到達して、カートリッジ１０Ａが第２状態になると、既に説明したようにカートリッジ１０Ａでは、遮光部２５は非遮光状態となる。これに対してカートリッジ１０Ｅでは、後側アーム６３ｂが後側アーム２３ｂより長寸であるため、カートリッジ１０Ｅが第２状態となったときのシャッター機構６２の揺動角度がシャッター機構２２の揺動角度よりも小さい。そのため、カートリッジ１０Ｅの遮光部２５は依然として検知領域２９に進入してこれと側面視で（つまり幅方向において）重なっており、光センサ１２では受光部にて光信号が受光されない状態（すなわち遮光部２５の遮光状態）が維持されている。
【００６０】
更に液面Ｓが下降して、図９の右側の下側に示したように、高さＨ５（＜Ｈ４）の位置（第２位置）に到達すると、カートリッジ１０Ｅが第３状態となり、シャッター機構６２は更に揺動し、遮光部２５は側面視で検知領域２９から退出することとなる、すなわち、遮光部５５が幅方向において検知領域２９と重ならなくなり、非遮光状態となる。従って、光センサ１２では、発光部からの光信号が受光部にて受光されるため、プリンタ本体１ａは、タンク３０がニア・エンプティになったことを検知する。このように、カートリッジ１０Ｅでは、液面Ｓが高さＨ５の第２位置のときに遮光部２５が非遮光状態となって、タンク３０がニア・エンプティとなったことが検知されるようになっており、このときのインク残量はカートリッジ１０Ａのときと同じ体積Ｖとなっている。
【００６１】
以上に説明したように、本実施の形態４の場合、シャッター機構２２，６２が揺動し始める移動開始液面２４ａはカートリッジ１０Ａ，１０Ｅにて同じであるが、後側アーム２３ｂ，６３ｂの長さ寸法の相違により、カートリッジ１０Ｅの方が、液面Ｓが低くなるまで遮光状態を維持できるようになっている。すなわち、液面Ｓが所定速度で下降する場合、シャッター機構２２，６２が揺動を開始して遮光部２５が移動を開始してから、非遮光状態となるまでに要する移動期間は、カートリッジ１０Ａに比べてカートリッジ１０Ｅのほうが長くなっている。そして、前側アーム２３ａ，６３ａを同一寸法Ｌ３としつつ後側アーム２３ｂ，６３ｂの寸法Ｌ４，Ｌ５を適宜調整して設定することにより、又は、上述した比率Ｌ４／Ｌ３，Ｌ５／Ｌ３を適宜調整して設定することにより、カートリッジ１０Ａ，１０Ｅの何れにおいても、遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。
【００６２】
（変形例）
図１０は、カートリッジ１０の変形例を示すカートリッジ１１０Ａ〜１１０Ｄの側面断面図であり、（ａ）は小容量用のカートリッジ１１０Ａの側面断面図、（ｂ）〜（ｄ）は大容量用のカートリッジ１１０Ｂ〜１１０Ｄの側面断面図である。ここに示したカートリッジ１１０Ａ〜１１０Ｄは、既に説明したカートリッジ１０Ａ〜１０Ｄの変形例に相当するものであり、小容量用のカートリッジ１１０Ａは、大容量用のカートリッジ１１０Ｂ〜１１０Ｄの何れかと共に、カートリッジ・セット１ｂを構成するものである。
【００６３】
図１０（ａ）に示すカートリッジ１１０Ａは、図２（ａ）のカートリッジ１０Ａと同様のタンク２０を備え、該タンク２０内にシャッター機構１２２を備えている。該シャッター機構１２２は、既に説明したシャッター機構２２のように枢支点２６ａを中心に揺動するものではなく、ストッパを兼ねるガイド１２８に支持されて、上下方向に昇降動するように構成されている。
【００６４】
具体的に説明すると、シャッター機構１２２は、カートリッジ１０Ａのものと同様の構成を成すフロート２４及び遮光部２５を有している。一方、フロート２４及び遮光部２５を両端に有するアーム１２３は、フロート２４に接続された下端から鉛直上方へ延びる鉛直部分１２３ａと、その上端から前方へ延びて前端に遮光部２５が接続される水平部分１２３ｂとで構成されている。このアーム１２３はタンク２０により枢支されておらず、鉛直部分１２３ａが前後からガイド１２８によって支持されている。そのため、シャッター機構１２２は、ガイド１２８に案内されつつ上下方向に昇降動できるようになっている。また、フロート２４の上端がガイド１２８に下方から当接することにより、シャッター機構１２２の上方への移動が規制されている。
【００６５】
このようなカートリッジ１１０Ａは、インクが満杯近く入っているとき、フロート２４の浮力によって上方へ付勢されてシャッター機構１２２は上限に位置している。このとき、遮光部２５は検知領域２９に進入した状態となっているため、光センサ１２では受光部にて光信号を受光できず、遮光部２５は遮光状態となっている。この状態からインクの液面Ｓが下降し、移動開始液面２４ａの高さＨ２に達すると、シャッター機構１２２は下降をはじめる。そして、液面Ｓが高さＨ４の第１位置に到達した時点で、遮光部２５は検知領域２９から退出し、非遮光状態となる。また、この液面Ｓが高さＨ４の時の残留インクは体積Ｖとなっている。
【００６６】
次に、図１０（ｂ）に示すカートリッジ１１０Ｂは、図２（ｂ）のカートリッジ１０Ｂと同様のタンク３０を備え、該タンク３０内にシャッター機構１３２を備えている。このシャッター機構１３２は、大部分において上記シャッター機構１２２と同様の構成になっているが、フロート２４に換えてフロート３４を備えている。該フロート３４は、図２（ｂ）に示したフロート３４と同様の構成であり、内部に中空部３４ｂを有している。従って、フロート３４は、カートリッジ１１０Ａのフロート２４よりも比重が小さく、シャッター機構１３２が移動を開始する移動開始液面３４ａはシャッター機構１２２が移動を開始する移動開始液面２４ａよりも低い高さＨ３に位置している。
【００６７】
このようなカートリッジ１１０Ｂは、インクが満杯近く入っているとき、フロート２４の浮力によってシャッター機構１３２が上限に位置している。このとき、遮光部２５は検知領域２９に進入した状態となっているため、光センサ１２では受光部にて光信号を受光できず、遮光部２５は遮光状態となっている。この状態からインクの液面Ｓが下降し、移動開始液面３４ａの高さＨ３に達すると、シャッター機構１３２は下降をはじめる。そして、液面Ｓが高さＨ５（＜Ｈ４）の第２位置に到達した時点で、遮光部２５は検知領域２９から退出し、非遮光状態となる。また、この液面Ｓが高さＨ５の時の残留インクは体積Ｖになるようになっている。
【００６８】
上述したように、容量の小さいカートリッジ１１０Ａに比べて容量の大きいカートリッジ１１０Ｂの方が、液面Ｓが低くなってからシャッター機構１３２が下降しはじめるようになっており、また、液面Ｓがより低い位置で遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わるようになっている。そして、フロート２４，３４の比重を適宜調整して設定することにより、カートリッジ１１０Ａ，１１０Ｂの何れにおいても、遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。
【００６９】
次に、図１０（ｃ）に示すカートリッジ１１０Ｃは、タンク３０内にシャッター機構１４２を備えている。このシャッター機構１４２は、大部分において上記シャッター機構１２２と同様の構成になっているが、アーム１２３とは異なる構成のアーム１４３を備えている。該アーム１４３は、フロート２４に接続された下端から鉛直上方へ延びる鉛直部分１４３ａと、その上端から前方へ延びて前端に遮光部２５が接続される水平部分１４３ｂとで構成されている。そして、鉛直部分１４３ａは、カートリッジ１１０Ａのアーム１２３の鉛直部分１２３ａよりも長寸になっている。そのため、フロート２４の重心２４ｄから、図１０に示す状態にて遮光部２５が検知領域２９と側面視で（すなわち幅方向において）重なる箇所までの鉛直方向における長さ寸法は、カートリッジ１１０ＡではＬ６であるのに対し（図１０（ａ）参照）、カートリッジ１１０Ｃではそれより長いＬ８（＞Ｌ６）となっている。
【００７０】
また、このようにアーム１４３が長寸になっているが、アーム１２３との長さの差（Ｌ８−Ｌ６）の分だけカートリッジ１１０Ｃのガイド１２８はカートリッジ１１０Ａのガイド１２８よりも下方に配設されている。従って、シャッター機構１２２，１４２が上限に位置しているとき、シャッター機構１４２の遮光部２５の位置は、シャッター機構１２２の遮光部２５の位置と同じである。一方、シャッター機構１４２が移動を開始する移動開始液面２４ｃの高さは、シャッター機構１２２が移動を開始する移動開始液面２４ａの高さＨ２よりも低い高さＨ６となっている。
【００７１】
このようなカートリッジ１１０Ｃは、インクが満杯近く入っているとき、フロート２４の浮力によってシャッター機構１４２が上限に位置している。このとき、遮光部２５は検知領域２９に進入した状態となっているため、光センサ１２では受光部にて光信号を受光できず、遮光部２５は遮光状態となっている。この状態からインクの液面Ｓが下降し、上記高さＨ２よりも低い移動開始液面２４ｃの高さＨ６に達すると、シャッター機構１４２は下降をはじめる。そして、液面Ｓが高さＨ５（＜Ｈ４）の第２位置に到達した時点で、遮光部２５は検知領域２９から退出し、非遮光状態となる。また、液面Ｓが高さＨ５の時の残留インクは体積Ｖになるようになっている。
【００７２】
上述したように、容量の小さいカートリッジ１１０Ａに比べて容量の大きいカートリッジ１１０Ｃの方が、液面Ｓが低くなってからシャッター機構１４２が下降しはじめるようになっており、また、液面Ｓがより低い位置で遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わるようになっている。そして、アーム１４３の長さ寸法、及びガイド１２８の上下方向の配置位置を適宜調整して設定することにより、カートリッジ１１０Ａ，１１０Ｃの何れにおいても、遮光部２５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。
【００７３】
次に、図１０（ｄ）に示すカートリッジ１１０Ｄは、タンク３０内にシャッター機構１５２を備えている。このシャッター機構１５２は、大部分において上記シャッター機構１２２と同様の構成になっているが、遮光部２５に換えてより昇降動方向の寸法が大きい遮光部１５５を備えている。即ち、カートリッジ１１０Ａの遮光部２５の場合、検知領域２９に対する進退移動に沿う方向の寸法、換言すれば、遮光部２５が昇降動したときに側面視で（つまり幅方向において）検知領域２９と重なる点が遮光部２５上を移動する軌跡の長さ寸法はＬ７になっている（図１０（ａ）参照）。これに対し、カートリッジ１１０Ｄの遮光部１５５では、上記寸法がＬ７より大きいＬ９になるように成っている。
【００７４】
このようなカートリッジ１１０Ｄは、インクが満杯近く入っているとき、フロート２４の浮力によってシャッター機構１５２が上限に位置している。このとき、遮光部１５５は検知領域２９に進入した状態となっているため、光センサ１２では受光部にて光信号を受光できず、遮光部２５は遮光状態となっている。この状態からインクの液面Ｓが下降して移動開始液面２４ａの高さＨ２に達すると、シャッター機構１５２は下降をはじめる。そして、液面Ｓが第１位置（高さＨ４）を通過し、高さＨ５の第２位置に到達した時点で、遮光部１５５は検知領域２９から退出して非遮光状態となる。また、この液面Ｓが高さＨ５の時の残留インクは体積Ｖになるようになっている。
【００７５】
上述したように、この場合、シャッター機構１２２，１５２が下降しはじめる移動開始液面２４ａはカートリッジ１１０Ａ，１１０Ｄにて同じであるが、遮光部２５，１５５の寸法の相違により、カートリッジ１１０Ｄの遮光部１５５の方が、液面Ｓが低くなるまで検知領域２９に進入した状態を維持できるようになっている。そして、遮光部２５，１５５の寸法Ｌ７，Ｌ９を適宜調整して設定することにより、カートリッジ１１０Ａ，１１０Ｄの何れにおいても、遮光部２５，１５５の状態が遮光状態から非遮光状態に切り替わった時点でのインク残量が、同じ体積Ｖになるようにしている。
【００７６】
上記の実施の形態１〜４及び変形例においては、カートリッジ１０がカートリッジ装着部８に対して水平方向に挿脱可能される例が示されているが、カートリッジ１０がカートリッジ装着部８に対して鉛直方向に挿脱可能される場合であっても、本発明は適用可能である。すなわち、カートリッジ１０がカートリッジ装着部８に対して如何なる方向に挿脱される場合であっても、本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、容量の異なる複数のカートリッジにおいてインク残量が略同一の状態でタンクがニア・エンプティとなったことを検知することができるカートリッジ・セットと、該カートリッジ・セット及びプリンタ本体を備えるプリンタ装置とに適用することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１ プリンタ装置
１ａ プリンタ本体
１ｂ カートリッジ・セット
８ カートリッジ装着部
１０ カートリッジ
１０Ａ カートリッジ（第１カートリッジ）
１０Ｂ カートリッジ（第２カートリッジ）
１２ 光センサ
２２ シャッター機構
２３ アーム
２４ フロート
２５ 遮光部
２６ 枢支部
２６ａ 枢支点
２９ 検知領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを貯留するためのタンクを有しており、該タンク内のインク残量が所定量のときの液面高さが第１位置である小容量用の第１カートリッジと、該第１カートリッジのタンクよりも容量の大きいタンクを有しており、該タンク内のインク残量が前記所定量のときの液面高さが前記第１位置より低い第２位置である大容量用の第２カートリッジと、を含むカートリッジ・セットであって、
前記第１カートリッジ及び第２カートリッジは、
互いに同一高さに設けられて前記タンク外からの光信号が入射される検知領域と、
前記タンク内に設けられて該タンク内のインク残量に応じて上下動するフロートと、
該フロートに接続されて該フロートの上下動に応じて前記検知領域に対して進退移動し、前記検知領域に進入しているときには前記検知領域へ入射される前記光信号を遮光する一方で前記検知領域から退出しているときには前記光信号を前記検知領域を通って透過させる遮光部と
を夫々が備え、
前記第１カートリッジは、前記タンク内のインク液面が下降して前記第１位置に至ったときに前記遮光部が前記検知領域から退出し、前記第２カートリッジは、前記タンク内のインク液面が下降して前記第２位置に至ったときに前記遮光部が前記検知領域から退出するよう構成されていることを特徴とするカートリッジ・セット。
【請求項２】
前記第１カートリッジの遮光部に比べて前記第２カートリッジの遮光部の方が、前記タンク内のインク液面が低い位置のときに前記検知領域から退出するように移動を開始するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ・セット。
【請求項３】
前記第１カートリッジのフロートに比べて前記第２カートリッジのフロートの方が、比重が小さく構成されていることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ・セット。
【請求項４】
前記第１カートリッジ及び第２カートリッジの夫々の遮光部を前記検知領域に進入させた状態のときに、前記第１カートリッジのフロートに比べて前記第２カートリッジのフロートの方が、低く配置されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ・セット。
【請求項５】
前記遮光部が前記光信号を遮光している状態で、インク液面が所定速度で下降する場合に、前記遮光部が前記検知領域から退出するように移動を開始してから、前記光信号を前記検知領域を通って透過させるまでに要する退出移動期間は、前記第１カートリッジに比べて前記第２カートリッジの方が長くなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ・セット。
【請求項６】
前記遮光部の前記検知領域に対する進退移動に沿う方向の寸法は、前記第１カートリッジに比べて前記第２カートリッジの方が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ・セット。
【請求項７】
前記フロート及び前記遮光部を両端で支持するアームと、該アームを前記フロート及び前記遮光部の間で前記タンクに対して枢支する枢支部とを備え、
該枢支部が前記アームを枢支する枢支点から前記フロートの重心までの距離を該枢支点から前記検知領域までの距離で割った値は、前記第１カートリッジに比べて前記第２カートリッジの方が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ・セット。
【請求項８】
容量の異なる複数種類のカートリッジを、同一のインク抽出部に対して接続可能なカートリッジ装着部、及び該カートリッジ装着部に装着されたカートリッジのインク残量を検知するための光センサ、を有するプリンタ本体と、
前記検知領域に前記光センサからの光信号が入射されるように前記カートリッジ装着部に装着可能な第１カートリッジ及び第２カートリッジを含む請求項１乃至７の何れかに記載のカートリッジ・セットと
を備えることを特徴とするプリンタ装置。
【請求項１】
インクを貯留するためのタンクを有しており、該タンク内のインク残量が所定量のときの液面高さが第１位置である小容量用の第１カートリッジと、該第１カートリッジのタンクよりも容量の大きいタンクを有しており、該タンク内のインク残量が前記所定量のときの液面高さが前記第１位置より低い第２位置である大容量用の第２カートリッジと、を含むカートリッジ・セットであって、
前記第１カートリッジ及び第２カートリッジは、
互いに同一高さに設けられて前記タンク外からの光信号が入射される検知領域と、
前記タンク内に設けられて該タンク内のインク残量に応じて上下動するフロートと、
該フロートに接続されて該フロートの上下動に応じて前記検知領域に対して進退移動し、前記検知領域に進入しているときには前記検知領域へ入射される前記光信号を遮光する一方で前記検知領域から退出しているときには前記光信号を前記検知領域を通って透過させる遮光部と
を夫々が備え、
前記第１カートリッジは、前記タンク内のインク液面が下降して前記第１位置に至ったときに前記遮光部が前記検知領域から退出し、前記第２カートリッジは、前記タンク内のインク液面が下降して前記第２位置に至ったときに前記遮光部が前記検知領域から退出するよう構成されていることを特徴とするカートリッジ・セット。
【請求項２】
前記第１カートリッジの遮光部に比べて前記第２カートリッジの遮光部の方が、前記タンク内のインク液面が低い位置のときに前記検知領域から退出するように移動を開始するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ・セット。
【請求項３】
前記第１カートリッジのフロートに比べて前記第２カートリッジのフロートの方が、比重が小さく構成されていることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ・セット。
【請求項４】
前記第１カートリッジ及び第２カートリッジの夫々の遮光部を前記検知領域に進入させた状態のときに、前記第１カートリッジのフロートに比べて前記第２カートリッジのフロートの方が、低く配置されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ・セット。
【請求項５】
前記遮光部が前記光信号を遮光している状態で、インク液面が所定速度で下降する場合に、前記遮光部が前記検知領域から退出するように移動を開始してから、前記光信号を前記検知領域を通って透過させるまでに要する退出移動期間は、前記第１カートリッジに比べて前記第２カートリッジの方が長くなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ・セット。
【請求項６】
前記遮光部の前記検知領域に対する進退移動に沿う方向の寸法は、前記第１カートリッジに比べて前記第２カートリッジの方が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ・セット。
【請求項７】
前記フロート及び前記遮光部を両端で支持するアームと、該アームを前記フロート及び前記遮光部の間で前記タンクに対して枢支する枢支部とを備え、
該枢支部が前記アームを枢支する枢支点から前記フロートの重心までの距離を該枢支点から前記検知領域までの距離で割った値は、前記第１カートリッジに比べて前記第２カートリッジの方が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ・セット。
【請求項８】
容量の異なる複数種類のカートリッジを、同一のインク抽出部に対して接続可能なカートリッジ装着部、及び該カートリッジ装着部に装着されたカートリッジのインク残量を検知するための光センサ、を有するプリンタ本体と、
前記検知領域に前記光センサからの光信号が入射されるように前記カートリッジ装着部に装着可能な第１カートリッジ及び第２カートリッジを含む請求項１乃至７の何れかに記載のカートリッジ・セットと
を備えることを特徴とするプリンタ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２０１０６７（Ｐ２０１１−２０１０６７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６８３９６（Ｐ２０１０−６８３９６）
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【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２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]