液体カートリッジ、その検査方法、及び、液体吐出装置
【課題】部品組付後でも検査を正確に行えるようにする。
【解決手段】カートリッジ４０の筐体４１の外周面において、カートリッジ４０のホール素子７１及び磁石７２のそれぞれに対向した位置に、凹部４１ｘが形成されている。筐体４１の外周面における凹部４１ｘ以外の部分とホール素子７１又は磁石７２の距離よりも、凹部４１ｘの底とホール素子７１又は磁石７２との距離の方が小さい。検査装置２００のケース２３５は各凹部４１ｘに嵌合する凸部２３７を有する。凸部２３７の先端にはそれぞれ検査用素子２７１，２７２が設けられている。検査装置２００は、凸部２３７を凹部４１ｘに嵌合し、検査用素子２７１，２７２をそれぞれ磁石７２及びホール素子７１に近づけて、検査を行う。
【解決手段】カートリッジ４０の筐体４１の外周面において、カートリッジ４０のホール素子７１及び磁石７２のそれぞれに対向した位置に、凹部４１ｘが形成されている。筐体４１の外周面における凹部４１ｘ以外の部分とホール素子７１又は磁石７２の距離よりも、凹部４１ｘの底とホール素子７１又は磁石７２との距離の方が小さい。検査装置２００のケース２３５は各凹部４１ｘに嵌合する凸部２３７を有する。凸部２３７の先端にはそれぞれ検査用素子２７１，２７２が設けられている。検査装置２００は、凸部２３７を凹部４１ｘに嵌合し、検査用素子２７１，２７２をそれぞれ磁石７２及びホール素子７１に近づけて、検査を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を収容する液体カートリッジ、液体カートリッジの検査方法、及び、液体カートリッジを着脱可能な液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体カートリッジにおいて、移動可能な磁性体を磁場検出手段で検知する技術が知られている。例えば特許文献１によると、磁性体（回転子８）の回転量を磁場検出手段（磁気センサ）で検知し、回転量に基づいてカートリッジ内のインク残量が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２８６１２３号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように磁場検出手段を用いる構成では、磁場検出手段に異常がある場合、液体吐出装置において吐出不良等の問題が生じ得るため、液体吐出装置に液体カートリッジを装着する前等に、磁場検出手段に異常が有るか否かを検査する必要がある。
【０００５】
しかし、液体カートリッジの各部品を組み付けた後に検査を行う場合、磁場検出手段が液体カートリッジの筐体の内部に配置されていることから、磁場検出手段の位置を確認し難い。そのため、検査用素子を磁場検出手段に近づけることができず、検査を正確に行うことができないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、部品組付後でも検査を正確に行うことが可能な液体カートリッジ及びその検査方法を提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、上記のような液体カートリッジを正確に位置決めして装着することができる液体吐出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第１観点によると、液体を吐出する吐出部を有する液体吐出装置に着脱可能な液体カートリッジであって、前記吐出部に供給される液体を収容する液体収容室と、移動可能な磁性体と、前記磁性体の移動に伴って変化する磁場の大きさを検知する磁場検出手段と、前記磁場検出手段の外側に配置されると共に、当該液体カートリッジの外周面を構成し、前記外周面に第１凹部を有する外側部材と、を備え、前記外周面における前記第１凹部以外の部分と前記磁場検出手段との距離よりも前記第１凹部の底と前記磁場検出手段との距離の方が小さいことを特徴とする、液体カートリッジが提供される。
【０００９】
本発明の第２観点によると、上記第１観点に係る液体カートリッジの検査方法であって、検査装置と前記磁場検出手段とを電気的に接続する接続工程と、前記第１凹部に、前記検査装置における検査用素子が設けられた凸部を嵌合させる嵌合工程と、前記接続工程の後、前記磁場検出手段からの出力を計測する計測工程と、前記計測工程で計測された出力に基づいて、前記磁場検出手段の異常の有無を判断する判断工程と、を備えたことを特徴とする検査方法が提供される。
【００１０】
本発明の第３観点によると、上記第１観点に係る液体カートリッジを着脱可能な液体吐出装置であって、装着される前記液体カートリッジの少なくとも前記磁場検出手段が設けられた部分を覆うカバーと、前記カバーにおける前記第１凹部に対向する内面に形成された、前記第１凹部に嵌合する凸部と、を備えたことを特徴とする液体吐出装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１及び第２観点によると、部品組付後でも、第１凹部の底に検査用素子を近づける等して、検査を正確に行うことができる。
本発明の第３観点によると、第１観点のような液体カートリッジを、第１凹部と凸部との嵌合によって、正確に位置決めして装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の液体吐出装置の一実施形態に係るインクジェット式プリンタを示す外観斜視図である。
【図２】プリンタの内部を示す概略側面図である。
【図３】プリンタに着脱可能な、本発明の液体カートリッジの一実施形態に係るインクカートリッジを示す斜視図である。
【図４】カートリッジの内部を示す概略構成図である。
【図５】カートリッジの部分断面図であり、（ａ）はプリンタの中空針が栓に挿入されておらず且つバルブが閉状態にあるとき、（ｂ）はプリンタの中空針が栓に挿入され且つバルブが開状態にあるときの図である。
【図６】カートリッジがプリンタに装着される過程を示す部分断面図である。
【図７】カートリッジがプリンタに装着される過程を示す、図６と直交する面に沿った部分断面図である。
【図８】カートリッジ及びプリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図９】カートリッジがプリンタに装着される際に、プリンタのコントローラが実行する制御内容を示すフロー図である。
【図１０】カートリッジが検査装置に装着される過程を示す部分断面図である。
【図１１】カートリッジが検査装置に装着される際に、検査装置のコントローラが実行する制御内容を示すフロー図である。
【図１２】カートリッジのホール素子からの出力と磁束密度との関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
先ず、図１を参照し、本発明の液体吐出装置の一実施形態に係るインクジェット式プリンタ１の全体構成について説明する。
【００１５】
プリンタ１は、直方体形状の筐体１ａを有する。筐体１ａの天板上部には、排紙部３１が設けられている。筐体１ａの正面（図１の紙面左手前側の面）には、上から順に、３つの開口１０ｄ，１０ｂ，１０ｃが形成されている。開口１０ｂは給紙ユニット１ｂ、開口１０ｃはインクユニット１ｃをそれぞれ筐体１ａ内部に挿入するためのものである。開口１０ｄには、下端の水平軸を支点として開閉可能な扉１ｄが嵌め込まれている。扉１ｄは、筐体１ａの主走査方向（筐体１ａの正面と直交する方向）に関して、搬送ユニット２１（図２参照）と対向配置されている。
【００１６】
次いで、図２を参照し、プリンタ１の内部構成について説明する。
【００１７】
筐体１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド２、用紙Ｐを搬送する搬送ユニット２１、及び、プリンタ１各部の動作を制御するコントローラ１００が配置されている。空間Ｂ，Ｃにはそれぞれ、給紙ユニット１ｂ及びインクユニット１ｃが配置される。プリンタ１の内部には、給紙ユニット１ｂから排紙部３１に向けて、図２に示す太矢印に沿って、用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。
【００１８】
コントローラ１００は、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）に加え、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory：不揮発性ＲＡＭを含む）、Ｉ／Ｆ（Interface）等を有する。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＲＡＭには、プログラム実行時に必要なデータ（画像データ等）が一時的に記憶される。コントローラ１００は、Ｉ／Ｆを介して、カートリッジ４０のセンサユニット７０とのデータ送受信、外部装置（プリンタ１に接続されたＰＣ等）とのデータ送受信等を行う。
【００１９】
給紙ユニット１ｂは、給紙トレイ２３及び給紙ローラ２５を有する。このうち、給紙トレイ２３が、筐体１ａに対して主走査方向に挿抜可能となっている。給紙トレイ２３は、上方に開口する箱であり、複数種類のサイズの用紙Ｐを収容可能である。給紙ローラ２５は、コントローラ１００による制御の下、給紙モータ１２５（図８参照）の駆動により回転し、給紙トレイ２３の最も上方にある用紙Ｐを送り出す。給紙ローラ２５によって送り出された用紙Ｐは、ガイド２７ａ，２７ｂによりガイドされ且つ送りローラ対２６によって挟持されつつ搬送ユニット２１へと送られる。
【００２０】
搬送ユニット２１は、２つのベルトローラ６，７、及び、両ローラ６，７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８を有する。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、コントローラ１００による制御の下、その軸に接続された搬送モータ１２７（図８参照）の駆動により回転し、図２中時計回りに回転する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、ベルトローラ７の回転により搬送ベルト８が走行するのに伴って、図２中時計回りに回転する。
【００２１】
搬送ベルト８のループ内には、４つのヘッド２と対向するように、直方体形状のプラテン１９が配置されている。搬送ベルト８の上側ループは、搬送ベルト８の外周面８ａが４つのヘッド２の下面（インクを吐出する吐出口が多数形成された吐出面）２ａと所定距離離隔しつつ下面２ａと平行に延在するよう、内周面側からプラテン１９により支持されている。
【００２２】
搬送ベルト８の外周面８ａには、弱粘着性のシリコン層が形成されている。給紙ユニット１ｂから搬送ユニット２１へと送られてきた用紙Ｐは、押さえローラ４によって搬送ベルト８の外周面８ａに押え付けられた後、粘着力によって外周面８ａに保持されつつ、黒塗り矢印に沿って副走査方向に搬送されていく。
【００２３】
ここで、副走査方向とは、搬送ユニット２１による用紙Ｐの搬送方向と平行な方向である。主走査方向とは、副走査方向に直交し且つ水平面に平行な方向である。
【００２４】
用紙Ｐが４つのヘッド２の直ぐ下方を通過する際に、コントローラ１００による制御の下、各ヘッド２が駆動し、各ヘッド２の下面２ａから用紙Ｐの上面に向けて各色のインクが順に吐出されることで、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。そして用紙Ｐは、剥離プレート５によって搬送ベルト８の外周面８ａから剥離され、ガイド２９ａ，２９ｂによりガイドされ且つ二組の送りローラ対２８によって挟持されつつ上方に搬送され、筐体１ａ上部に形成された開口３０から排紙部３１へと排出される。各送りローラ対２８の一方のローラは、コントローラ１００による制御の下、送りモータ１２８（図８参照）の駆動により回転する。
【００２５】
ヘッド２は、主走査方向（図１の紙面に直交する方向）に長尺なライン式であり、略直方体の外形形状を有する。４つのヘッド２は、副走査方向に所定ピッチで並び、フレーム３を介して筐体１ａに支持されている。各ヘッド２において、上面には、可撓性チューブが取り付けられるジョイントが設けられ、下面２ａには、多数の吐出口が形成され、内部には、チューブ及びジョイントを介して対応するインクカートリッジ４０から供給されたインクが吐出口に至るまでのインク流路が形成されている。
【００２６】
インクユニット１ｃは、副走査方向に並んだ４つのカートリッジケース３５、及び、これらケース３５内にそれぞれ配置された４つのインクカートリッジ４０を有する。図２中最も左方のカートリッジ４０は、ブラックのインクを貯留しており、残り３つのカートリッジ４０よりも、副走査方向のサイズ及びインク容量が大きい。残り３つのカートリッジ４０は、それぞれマゼンタ、シアン、イエローのインクを貯留しており、副走査方向のサイズ及びインク容量が同じである。ケース３５のサイズは各カートリッジ４０に対応し、図２中最も左方のケース３５は他のケース３５よりも副走査方向のサイズが大きい。各カートリッジ４０に貯留されたインクは、チューブ及びジョイントを介して、対応するヘッド２に供給される。
【００２７】
ケース３５は、それぞれ独立して筐体１ａに対して主走査方向に挿抜可能である。プリンタ１のユーザは、任意のケース３５を筐体１ａから引き出し、ケース３５内のカートリッジ４０を交換することができる。
【００２８】
次いで、図３〜図５を参照し、カートリッジ４０の構成について説明する。なお、ケース３５内にそれぞれ配置される４つのカートリッジ４０は、上述のようにブラックインクのカートリッジが他の色のカートリッジよりも副走査方向のサイズ及びインク容量が大きいことを除き、いずれも同じ構成である。
【００２９】
カートリッジ４０は、直方体形状の筐体４１（図３及び図４参照）、筐体４１の内部に配置されたリザーバ４２（図４参照）、リザーバ４２に収容されたインクをヘッド２に排出するための排出路４３ａ（図５参照）を画定する排出管４３、排出路４３ａに設けられた栓５０及びバルブ６０（図５参照）、センサユニット７０（図４及び図５参照）、並びに、接点１４２及び電力入力部１４７（図３及び図４参照）を有する。
【００３０】
筐体４１は、図４に示すように、内部に２つの部屋４１ａ，４１ｂが形成されるように区画されている。右方の部屋４１ａにリザーバ４２、他方の部屋４１ｂに排出管４３がそれぞれ配置されている。
【００３１】
リザーバ４２は、内部にインクを収容するための袋状の部材であり、その開口部に筒状のジョイント４２ａが取り付けられている。リザーバ４２は、ジョイント４２ａを介して排出路４３ａと連通している。
【００３２】
排出管４３は、互いに連結された管４４及び蓋４５を含む。
蓋４５は、中央に円形の開口を有する円盤状の主部４５ａ、及び、主部４５ａの開口周縁から主走査方向に突出した円筒状の突出部４５ｂを含む。管４４は、主走査方向に延在した円筒状の主部４４ａ、及び、中央に円形の開口を有する円盤状のフランジ４４ｂを含む。主部４４ａの一端にはジョイント４２ａが嵌合し、主部４４ａの他端にはフランジ４４ｂを介して蓋４５の主部４５ａが嵌合している。フランジ４４ｂは、主部４４ａの他端の開口周縁から外側に延出している。フランジ４４ｂの開口周縁には、Ｏリング４３ｘを収容する環状の凹部が形成されている。フランジ４４ｂは、当該凹部から外縁に亘って主部４５ａと接触し、さらにその外縁には全周に亘って主走査方向に延出する突起４４ｂ１が形成されている。主部４５ａは、フランジ４４ｂと突起４４ｂ１とで形成される凹部内に嵌合し、フランジ４４ｂとでＯリング４３ｘを弾性変形させつつ挟んでいる。突起４４ｂ１並びにフランジ４４ｂ及び主部４５ａの外縁は、全周に亘って、かしめ接合されている。Ｏリング４３ｘは、ゴム等の弾性材料からなり、管４４及び蓋４５の接合部からのインク漏れを防止する。
これら管４４及び蓋４５の内部に、図５に示すように、排出路４３ａが形成されている。即ち、排出路４３ａは、管４４内の空間と蓋４５内の空間との連続した２つの空間からなる。
【００３３】
栓５０は、略円柱状であり、図５に示すように、突出部４５ｂの先端（主部４５ａとは反対側の端部）の開口を塞ぐように圧縮状態で設けられている。栓５０は、ゴム等の弾性材料からなり、突出部４５ｂ内に配置された部分と、突出部４５ｂ外に配置された部分とを含む。
【００３４】
突出部４５ｂの先端及び栓５０の外側にはキャップ４６が設けられている。キャップ４６が突出部４５ｂの先端に嵌合した栓５０を覆うことにより、栓５０の突出部４５ｂからの脱落が防止される。なお、キャップ４６の中央には開口４６ａが形成されており、開口４６ａを介して栓５０の先端面が露出している。
【００３５】
バルブ６０は、図５に示すように、管４４内に配置されており、Ｏリング６１、弁本体６２、及びコイルバネ６３を有する。
【００３６】
弁本体６２は、円柱状の第１部材６５及び第２部材６６、並びに、第１及び第２部材６５，６６よりも小さな直径であってこれら部材６５，６６を連結する棒状の連結部材６７を有する。これら部材のうち、第２部材６６が磁性体からなり、他の部材は非磁性体からなる。第１部材６５における第２部材６６とは反対側の面中央には、主走査方向に延在する棒状の押し部材６８が設けられている。押し部材６８は、後述するリブ４４ｒの先端により画定される開口４４ｐの直径よりも小さく且つ連結部材６７と略同じ直径を有し、開口４４ｐ内に挿入されている。
【００３７】
Ｏリング６１は、ゴム等の弾性材料からからなり、管４４の長手方向略中央において管４４の内周面から内側に突出した環状リブ４４ｒの裏面（栓５０とは反対側の面）に固定されている。コイルバネ６３は、基端がジョイント４２ａに固定されており、先端が弁本体６２に接触し、弁本体６２をＯリング６１に向けて常に付勢している。したがって、図５（ａ）に示すようにバルブ６０が排出路４３ａを閉じる閉状態のとき、第１部材６５がＯリング６１と接触し、開口４４ｐが封止されている。これにより、排出路４３ａにおける、管４４の一端からＯリング６１までの空間と、Ｏリング６１から栓５０までの空間との連通が遮断され、排出路４３ａを介したリザーバ４２と外部との連通が遮断されている。このときＯリング６１は、コイルバネ６３の付勢力によって、弾性変形している。
【００３８】
センサユニット７０は、ホール素子７１及び磁石７２を有する。
磁石７２は、磁場を発生させるものである。
ホール素子７１は、磁気センサであって、入力された磁場を電気信号に変換し、当該電気信号を接点１４２を介してコントローラ１００に出力する。本実施形態において、ホール素子７１は、弁本体６２の移動に伴って変化する磁場の大きさに比例した電圧値を示す信号をコントローラ１００に出力する。
【００３９】
ホール素子７１及び磁石７２は、図５（ａ）に示すように、それぞれ排出管４３の外周面に固定され、排出管４３を挟んで鉛直方向に互いに対向している。図５（ａ）に示すようにバルブ６０が閉状態のとき、ホール素子７１及び磁石７２は、弁本体６２の第２部材６６を挟んで対向している。バルブ６０が閉状態のとき、ホール素子７１が検知する磁場は大きく、ホール素子７１は高い電圧値を示す信号を出力する。バルブ６０が図５（ａ）に示す閉状態から図５（ｂ）に示す排出路４３ａを開く開状態へと移行するときに、第２部材６６が主走査方向に移動するのに伴い、ホール素子７１が検知する磁場が小さくなり、ホール素子７１から出力される信号が示す電圧値が低くなる。
コントローラ１００は、ホール素子７１から受信した信号が示す電圧値に基づいて、弁本体６２の位置を判断する。
【００４０】
筐体４１は、ホール素子７１及び磁石７２の外側に配置されると共に、カートリッジ４０の外周面４１ｙを構成し、外周面４１ｙに凹部４１ｘを有する（図３参照）。凹部４１ｘは、筐体４１の鉛直方向上面及び下面に１つずつ、ホール素子７１及び磁石７２のそれぞれに対応して設けられている（図６参照）。図６に示すように、ホール素子７１に対応する凹部４１ｘよりも磁石７２に対応する凹部４１ｘの方が深く、これら凹部４１ｘはサイズ及び形状の両方において互いに異なる。
【００４１】
外周面４１ｙにおける凹部４１ｘ以外の部分とホール素子７１又は磁石７２との距離よりも、凹部４１ｘの底とホール素子７１又は磁石７２との距離の方が小さい。本実施形態では、凹部４１ｘの底がホール素子７１及び磁石７２のそれぞれに鉛直方向に対向している。
【００４２】
次いで、図５〜図９を参照し、カートリッジ４０がプリンタ１に装着される過程、ケース３５の具体的な構成等について説明する。図８では、電力供給線を太線で示し、信号線を細線で示している。
【００４３】
カートリッジ４０がプリンタ１に装着される前、図５（ａ）に示すように、栓５０には中空針１５３が挿入されておらず、バルブ６０は閉状態に維持されている。この段階では、図８に示すような接点１４２及び接点１５２間の電気的接続並びに電力入力部１４７及び電力出力部１５７間の電気的接続は、未だなされていない。したがって、この段階において、カートリッジ４０及びプリンタ１間での信号の送受信は不能であり、且つ、センサユニット７０には電力が供給されていない。
【００４４】
カートリッジ装着の際、プリンタ１のユーザは、先ず対象となるケース３５を筐体１ａから引き出す（図１参照）。このときケース３５は、図６（ａ）に示すように、筐体１ａから取り外されず、筐体１ａの後面側の部分（中空針１５３が配置された部分）を残し、それ以外の部分が筐体１ａ外に引き出される。
【００４５】
ケース３５の上壁３５ａ及び下壁３５ｂは開閉可能である。上壁３５ａ及び下壁３５ｂはそれぞれ、カートリッジ４０におけるホール素子７１及び磁石７２が設けられた部分を覆うカバーであって、凹部４１ｘに対向する内面に凹部４１ｘに嵌合する凸部３７を有する。各凸部３７は各凹部４１ｘのサイズ及び形状に対応し、本実施形態では下壁３５ｂの凸部３７の方が上壁３５ａの凸部３７よりも高さが大きい。
下壁３５ｂの正面側（図６（ａ）の右側）端部には正面壁（図１に示す、筐体１ａの正面に対応する部分）３５ｃが固定されている。
【００４６】
ユーザは、ケース３５を引き出した後、先ず下壁３５ｂを、ヒンジ部を支点として下方に回動させて開放し、下壁３５ｂの凸部３７を対応する凹部４１ｘから離隔させる（即ち凹凸の嵌合を解除する）。その後ユーザは、上壁３５ａを、ヒンジ部を支点として上方に回動させて開放し、上壁３５ａの凸部３７を対応する凹部４１ｘから離隔させる（即ち凹凸の嵌合を解除する）。
上壁３５ａのヒンジ部には上壁３５ａを閉鎖する方向に付勢するバネ３６が設けられているが、下壁３５ｂのヒンジ部にはバネが設けられていない。したがってユーザは、上壁３５ａを開放するとき、バネ３６の付勢力に抗して上壁３５ａを上方に回動させる。
【００４７】
このようにして上壁３５ａ及び下壁３５ｂを開放した状態で、ユーザはカートリッジ４０をケース３５内に挿入する。このときカートリッジ４０は、ガイド（図示略）に沿って主走査方向（図６（ａ）の白抜き矢印方向）にケース３５内に挿入される。そしてカートリッジ４０は、ケース３５内の位置決め部（図示略）によって、中空針１５３より手前の位置（図７（ａ）に示すようにカートリッジ４０の接点１４２及び電気入力部１４７がプリンタ１の接点１５２及び電気出力部１５７とそれぞれ接触する位置）で停止し、ケース３５に対して固定される。
【００４８】
接点１４２と接点１５２との接続により、カートリッジ４０とプリンタ１とが電気的に接続される。これにより、カートリッジ４０とプリンタ１との間の信号の送受信が可能になる。接点１５２は、コントローラ１００のＩ／Ｆとして機能するものであり、ケース３５の内壁に形成されている。
電力入力部１４７と電力出力部１５７との接続により、電源１５８から、電力出力部１５７及び電力入力部１４７を介して、センサユニット７０に電力が供給される（図８参照）。電源１５８は、筐体１ａ内に設けられており、プリンタ１の各部に電力を供給する。電力出力部１５７は、電源１５８と電気的に接続し、ケース３５の内壁における電力入力部１４７と対向する位置に設けられている（図７参照）。電力入力部１４７は、センサユニット７０と電気的に接続し、接点１４２の近傍において筐体４１の外面に露出して設けられている。
【００４９】
この段階において、カートリッジ４０は中空針１５３から離隔しており、リザーバ４２はヘッド２のインク流路と連通していない。中空針１５３は、ケース３５に対して主走査方向に移動可能な支持体１５４に固定され、ヘッド２のジョイントに取り付けられたチューブと連通している。中空針１５３、接点１５２及び電力出力部１５７はカートリッジ４０毎に設けられている。
【００５０】
カートリッジ４０が停止すると、ユーザは上壁３５ａから手を離してバネ３６の付勢力で上壁３５ａを閉鎖し、さらに下壁３５ｂを手動で閉鎖する（図６（ｂ）参照）。上壁３５ａ及び下壁３５ｂの閉鎖と共に、凸部３７がそれぞれ凹部４１ｘに嵌合し、カートリッジ４０がケース３５内に正確に位置決めされる。
【００５１】
その後ユーザは、ケース３５における筐体１ａ外に引き出されている部分を、主走査方向（図６（ｂ）の白抜き矢印方向）に筐体１ａの空間Ｃに挿入する。
図７（ａ）は図６（ｂ）と同じ段階の状況を示す。
【００５２】
コントローラ１００は、図９に示すように、カートリッジ４０とプリンタ１との電気的接続を検知すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、ケース３５の筐体１ａ内への挿入が完了したか否かを判断する（Ｓ２）。この判断は、例えば筐体１ａ内のケース３５の設置箇所に設けたセンサ等からの信号に基づいて行ってよい。
【００５３】
コントローラ１００は、ケース３５の筐体１ａ内への挿入が完了すると（Ｓ２：ＹＥＳ）、移動機構１５５（図８参照）を制御して支持体１５４をこれに支持された中空針１５３と共に主走査方向（図７（ｂ）の黒塗り矢印方向）に移動開始させる（Ｓ３）。さらにコントローラ１００は、Ｓ３で中空針１５３の移動を開始させた後、ホール素子７１からの出力値等に基づいてバルブ６０が開状態に切り換わったか否かを判断する（Ｓ４）。
【００５４】
Ｓ３での中空針１５３の移動開始に伴い、先ず、図５（ｂ）に示すように、中空針１５３が、開口４６ａを介して栓５０の略中心を主走査方向に貫通する。
このとき、中空針１５３の先端に設けられた孔１５３ｂが排出路４３ａ内に配置され、孔１５３ｂを介して、中空針１５３内の流路１５３ａと排出路４３ａとが連通する。また、このとき栓５０に中空針１５３による貫通孔が形成されるが、栓５０における当該貫通孔の周囲が弾性により中空針１５３の外周面に密着する。これにより、栓５０の貫通孔と中空針１５３との間からのインク漏れが防止される。
【００５５】
その後、中空針１５３の先端が、押し部材６８の先端に当接する。そして中空針１５３の排出路４３ａへのさらなる進入により、押し部材６８及び弁本体６２が移動し、弁本体６２の第１部材６５がＯリング６１から離隔する。このときに、バルブ６０が閉状態から開状態に切り換わる。
バルブ６０が開状態にあるとき、排出路４３ａにおける、管４４の一端からＯリング６１までの空間と、Ｏリング６１から栓５０までの空間とが連通し、排出路４３ａを介したリザーバ４２と外部との連通が許可される。即ち、図５（ｂ）に示すように栓５０に中空針１５３が貫通し且つバルブ６０が開状態にあるとき、排出路４３ａ、流路１５３ａ等を介して、リザーバ４２とヘッド２のインク流路とが連通している。
【００５６】
このようにしてバルブ６０が開状態に切り換わると（Ｓ４：ＹＥＳ）、コントローラ１００は、記録制御（Ｓ５）を行い、このルーチンを終了する。
記録制御（Ｓ５）において、コントローラ１００は、外部装置からの記録指令の受信に伴う処理（給紙モータ１２５、搬送モータ１２７、及び送りモータ１２８（図８参照）並びにヘッド２の駆動制御等）を行う。
【００５７】
なお、バルブ６０が開状態に切り換わらないまま所定時間が経過した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、コントローラ１００は、プリンタ１のディスプレイへの画像表示や音声出力等によりエラー報知を行い（Ｓ７）、さらにプリンタ１の記録動作が禁止されるようプリンタ１の各部の動作を停止させる（Ｓ８）。この場合、カートリッジ４０のセンサユニット７０、栓５０、バルブ６０、或いはプリンタ１の中空針１５３や移動機構１５５に不具合があると推定される。
【００５８】
コントローラ１００は、カートリッジ４０毎に、図９に示す一連の処理を行う。
【００５９】
カートリッジ取外しの際、プリンタ１のユーザが対象となるケース３５を筐体１ａから引き出すと、カートリッジ４０は支持体１５４、接点１５２、及び電力出力部１５７から略同時に離隔する。これにより、接点１４２及び接点１５２間の電気的接続並びに電力入力部１４７及び電力出力部１５７間の電気的接続が、共に解除され、カートリッジ４０及びプリンタ１間の信号の送受信が不能となり、センサユニット７０に電力が供給されなくなる。また、このとき、中空針１５３が図５（ｂ）の左方向に移動するのに伴い、コイルバネ６３の付勢力によって弁本体６２及び押し部材６８が図５（ｂ）の左方向に移動し、弁本体６２の第１部材６５がＯリング６１に接触する。これにより、バルブ６０が開状態から閉状態に切り換わる。中空針１５３が栓５０から抜かれた後、栓５０の貫通孔は、当該貫通孔の周囲部分の弾性により、インク漏れが防止される程度に、小さくなる。
【００６０】
次いで、図１０〜図１２を参照し、カートリッジ４０の検査方法について説明する。当該検査方法では、センサユニット７０に異常が有るか否かを検査する。
なお、検査方法に係る各工程は、検査装置２００、及び、作業者のいずれが行ってもよい。本実施形態では、全工程が検査装置２００により行われる。
【００６１】
検査装置２００は、ケース２３５、ケース２３５の上壁２３５ａ及び下壁２３５ｂを開閉する移動機構、カートリッジ４０の挿抜を行う挿抜機構、コントローラ、ディスプレイ等を有する。
ケース２３５は、中空針１５３や支持体１５４が設けられていない点、カートリッジ挿入方向に関する上壁２３５ａ及び下壁２３５ｂの長さがケース３５の上壁３５ａ及び下壁３５ｂの当該方向の長さに比べて短い点、上壁２３５ａのヒンジ部にバネ３６が設けられていない点、凸部２３７の先端にそれぞれ検査用素子２７１，２７２が設けられている点等においてケース３５と異なり、それ以外はケース３５と略同じ構成である。
【００６２】
上壁２３５ａの凸部２３７は、筐体４１におけるホール素子７１に対応する凹部４１ｘと嵌合し、その先端に検査用素子２７２として磁石が設けられている。
下壁２３５ｂの凸部２３７は、筐体４１における磁石７２に対応する凹部４１ｘと嵌合し、その先端に検査用素子２７１としてホール素子が設けられている。
【００６３】
図１１に示すように、検査装置２００は、先ず、コントローラにより移動機構を制御し、上壁２３５ａ及び下壁２３５ｂをそれぞれ開放する（Ｓ１１）。そして検査装置２００は、コントローラにより挿抜機構を制御し、カートリッジ４０をケース２３５内に挿入する（Ｓ１２）。Ｓ１２において、カートリッジ４０は、ケース３５内への挿入時と同様、ガイドに沿ってケース２３５内に挿入され、ケース２３５内の位置決め部によって所定の位置で停止し、ケース２３５に対して固定される（図１０（ａ）参照）。
【００６４】
図１０（ａ）に示すようにカートリッジ４０が所定位置に達したとき、接点１４２及び電気入力部１４７が、検査装置２００の接点及び電気出力部とそれぞれ接触する。これにより、カートリッジ４０と検査装置２００とが電気的に接続すると共に、センサユニット７０への電力供給が可能となる。
【００６５】
検査装置２００は、カートリッジ４０と検査装置２００との電気的接続を検知すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ホール素子７１からの出力及び検査用素子２７１からの出力を計測する（Ｓ１４）。
【００６６】
Ｓ１４の後、検査装置２００は、コントローラにより移動機構を制御し、上壁２３５ａ及び下壁２３５ｂをそれぞれ閉鎖する（Ｓ１５）。このとき、凸部２３７がそれぞれ凹部４１ｘに嵌合し、カートリッジ４０がケース２３５内に正確に位置決めされる。
【００６７】
Ｓ１５の後、検査装置２００のコントローラは、後述のような手法により（Ｓ１４で計測した出力等に基づいて）、センサユニット７０の異常の有無を判断する（Ｓ１６）。
異常ありと判断した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、検査装置２００のコントローラは、検査装置２００のディスプレイへの画像表示や音声出力等により、異常である旨を報知し（Ｓ１７）、このルーチンを終了する。
異常なしと判断した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、検査装置２００のコントローラは、検査装置２００のディスプレイへの画像表示や音声出力等により、正常である旨を報知し（Ｓ１８）、このルーチンを終了する。
【００６８】
以下、Ｓ１６におけるセンサユニット７０の異常の有無の判断手法の一例について、図１２を参照して説明する。
【００６９】
ここでは、ホール素子７１からの出力に基づく判断手法を説明する。
ホール素子７１からの出力は、ホール素子７１が配置された領域の磁場の大きさ（磁束密度）に比例する。したがって、図１２に示すような、原点０、磁束密度Ｔ１と電圧Ｖ１との座標点Ｘａ、及び、磁束密度Ｔ２（＞Ｔ１）と電圧Ｖ２（＞Ｖ１）との座標点Ｘｂを通る一次関数の直線Ｌが想定される。
【００７０】
磁石７２の磁束密度をＴ１、検査用素子２７２の磁束密度を（Ｔ２―Ｔ１）としたとき、図１０（ａ）のように上壁２３５ａが開放された状態でのホール素子７１からの出力は、凸部２３７が凹部４１ｘから十分に（ホール素子７１が検査用素子２７２の磁束密度の影響を受けない程度に）離隔しているとすると、磁石７２の磁束密度Ｔ１の影響のみを受け、電圧Ｖ１になると考えられる。
一方、図１０（ｂ）のように上壁２３５ａが閉鎖された状態でのホール素子７１からの出力は、磁石７２の磁束密度Ｔ１と検査用素子２７２の磁束密度を（Ｔ２―Ｔ１）との両方（例えばこれら磁束密度の和（Ｔ１＋（Ｔ２−Ｔ１）＝Ｔ２））の影響を受け、電圧Ｖ２になると考えられる。
【００７１】
本実施形態では、ホール素子７１の出力特性についてある程度のばらつきを許容するため、Ｓ１４で計測した出力（電圧Ｖ１）と磁石７２の磁束密度（Ｔ１：既知）とから座標点Ｘａを求め、座標点Ｘａを通る基準となる直線Ｌ、並びに、座標点Ｘａを通り且つ直線Ｌに対して時計回り及び反時計回りのそれぞれに所定角度傾斜した直線ｌ１，ｌ２を想定する。そして、Ｓ１５の後（図１０（ｂ）のように上壁２３５ａが閉鎖された状態で）ホール素子７１からの出力を計測し、このときの出力値と磁束密度Ｔ２とから得られる座標が直線ｌ１，ｌ２で挟まれた領域Ｄ内にある場合（例えば座標点Ｘｂ’が得られた場合）は異常なし、領域Ｄ外にある場合は異常あり（ホール素子７１の性能が許容範囲外）と判断する。
【００７２】
なお、上記では、ホール素子７１からの出力に基づく判断手法について説明したが、検査用素子２７１からの出力に基づく判断手法も適宜に設定し、検査用素子２７１からの出力に基づいて磁石７２の性能劣化等を判断してよい。
Ｓ１６において、検査装置２００のコントローラは、ホール素子７１からの出力に基づく判断手法及び検査用素子２７１からの出力に基づく判断手法の両方で異常なし（即ち、ホール素子７１及び磁石７２の両方の性能が許容範囲内にある）と判断した場合、異常なしと判断する（Ｓ１６：ＮＯ）。一方、検査装置２００のコントローラは、ホール素子７１からの出力に基づく判断手法及び検査用素子２７１からの出力に基づく判断手法の一方又は両方で異常あり（即ち、ホール素子７１及び磁石７２の一方又は両方の性能が許容範囲外にある）と判断した場合、異常ありと判断する（Ｓ１６：ＹＥＳ）。
【００７３】
当該検査方法により異常ありと判断されたカートリッジは、例えば、リザーバ４２内のインク残量が所定量以上であっても、センサユニット７０の各部品（ホール素子７１や磁石７２）を交換すべく、再生工程に付される。
【００７４】
以上に述べたように、本実施形態に係るカートリッジ４０及び検査方法によると、カートリッジ４０の各部品を組み付けた後でも、ホール素子７１に対応する凹部４１ｘの底に検査用素子２７２を近づける等して、ホール素子７１に異常が有るか否かの検査を正確に行うことができる。
本実施形態に係るプリンタ１によると、カートリッジ４０を、凹部４１ｘと凸部３７との嵌合によって、正確に位置決めして装着することができる。
【００７５】
ホール素子７１が、これに対応する凹部４１ｘの底と対向する位置に配置されている。したがって、検査をより一層正確に行うことができる。
【００７６】
カートリッジ４０は、ホール素子７１のみならず、磁石７２をも有する。筐体４１の外周面４１ｙには、ホール素子７１及び磁石７２のそれぞれに対応し、互いに異なる位置に配置された、凹部４１ｘが形成されている。これにより、ホール素子７１及び磁石７２のそれぞれについて、対応する凹部４１ｘの底に検査用素子２７１，２７２を近づける等して、検査を正確に行うことができる。
【００７７】
ホール素子７１及び磁石７２のそれぞれに対応する凹部４１ｘが、サイズ及び形状の両方において互いに異なる。したがって、凹部４１ｘ毎に検査用素子２７１，２７２を区別して、検査を正確に行うことができる。また、プリンタ１へのカートリッジ４０の装着時にも、表裏を間違えずに装着することができる。
【００７８】
凹部４１ｘによって、プリンタ１に対するカートリッジ４０の位置決めや、検査装置２００に対するカートリッジ４０の位置決めをも行うことができる。
【００７９】
プリンタ１のケース３５において、凸部３７が形成された部分（上壁３５ａ及び下壁３５ｂ）が開閉可能である。上壁３５ａ及び下壁３５ｂを開閉することで、カートリッジ４０の装着を容易に行うことができる。
【００８０】
上壁３５ａは、バネ３６によって閉鎖する方向に付勢されている。したがって、カートリッジ４０をケース３５に挿入した後、ユーザが上壁３５ａから手を離すと、上壁３５ａはバネ３６の付勢力によって自動的に閉鎖する。これにより、カートリッジ４０の装着をより容易に行うことができる。
【００８１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【００８２】
カートリッジの構造は、様々に変更可能である。即ち、リザーバ４２、筐体４１、排出路４３ａ、栓５０、バルブ６０、センサユニット７０等の構成（形状、位置等）を適宜変更したり、新たな構成部品を追加したり、一部の構成部品を省略したりしてよい。
カートリッジに含まれるバルブの数は、任意である。
栓と球体及びコイルバネとを組み合わせたバルブを設けてよい。例えば、栓は、その中央において主走査方向に貫通したスリット、及び、裏面（バルブ６０に対向する面）に球体を収容する湾曲部を含む。コイルバネが球体を栓に向けて付勢し、中空部材が栓に挿入されていない状態では、スリットが球体により封止されている。中空部材が栓のスリットに挿入されると、中空部材の先端が球体と当接しつつコイルバネの付勢力に抗して球体を移動させることで、球体による封止が解除され、当該バルブが閉状態から開状態に切り換わる。その後球体は押し部材６８の先端に当接し、バルブ６０が閉状態から開状態に切り換わる。
また、管４４の外部に配置され且つ管４４の径方向に移動可能であって、当該移動によって管４４を外側から押圧し変形させることで、管４４内部の空間を収縮又は閉塞させるバルブを設けてもよい。
【００８３】
磁性体として、上述の実施形態では磁性体からなる部品（第２部材）と非磁性体からなる部品（第２部材以外の部材）との結合体である弁本体６２を例示したが、弁本体６２は全体が磁性体からなってもよい。
磁性体は、移動可能である限りは、液体カートリッジの液体吐出装置への装着に伴って移動することに限定されず、当該装着に伴わずに移動してもよい。
磁性体は、カートリッジの任意の位置に配置されてよく、排出路４３ａ外に配置されてもよい。また、磁性体は、上述の実施形態のような流路の開閉を行うバルブの他、流量調整を行う任意のバルブであってよく、或いは、バルブ以外の部材（例えば、中空針１５３の排出路４３ａへの進入を検知する部材、カートリッジのプリンタへの装着完了を検知する部材等）であってもよい。
磁性体は、磁化されていなくても、磁化されていても、どちらでもよい。例えば、上述の実施形態に係る弁本体６２が磁化されている場合、磁石７２を省略してよい。
【００８４】
外側部材の外周面における第１凹部以外の部分と磁場検出手段との距離よりも第１凹部の底と磁場検出手段との距離の方が小さい限り、磁場検出手段は、第１凹部の底と対向する位置に配置されることに限定されず、第１凹部の底と対向しない位置に配置されてもよい。
【００８５】
磁場検出手段及び磁場発生手段の位置は、特に限定されず、例えば磁性体を挟んで対向せずに、磁性体に対して同じ方向に配置されてもよい。
【００８６】
磁場検出手段及び磁場発生手段のそれぞれに対応する凹部は、サイズ及び形状の少なくとも一方において、互いに異なればよい。また、これら凹部のサイズ及び形状が共に同じであってもよい。
外側部材の外周面に、磁場検出手段に対応する第１凹部のみが形成されてもよい（即ち、磁場発生手段に対応する第２凹部は形成されなくてもよい）。
液体カートリッジは、磁場発生手段を有さなくてもよい。
【００８７】
液体カートリッジが収容する液体は、インクに限定されず、例えば、画質を向上させるために記録前の記録媒体に塗布される画質向上液、搬送ベルトを洗浄するための洗浄液等であってもよい。
【００８８】
中空針１５３の排出路４３ａへの進入は、上述の実施形態のように液体吐出装置のコントローラによる制御によってもよいし、液体吐出装置のユーザの手動によってもよい。
カートリッジと液体吐出装置との間で信号の送受信が可能となるタイミングや、液体吐出装置からカートリッジへの電力供給が可能となるタイミングは、上述したものに限定されず、任意に変更可能である。また、カートリッジ及び液体吐出装置における接点、電力入力部、電力出力部等の位置も、任意に変更可能である。
【００８９】
液体吐出装置のカバー（上述の実施形態の上壁３５ａ及び下壁３５ｂ）において、上壁３５ａのバネ３６を省略してもよいし、下壁３５ｂのヒンジ部にバネ３６を設けてもよい。また、カバーは開閉可能であることに限定されない。
【００９０】
本発明に係る液体吐出装置のヘッドは、ライン式に限定されず、シリアル式でもよい。
【００９１】
本発明に係る液体吐出装置に含まれるヘッドの数は４に限定されず、１以上であればよい。
【００９２】
本発明に係る液体吐出装置は、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等であってもよい。
【００９３】
検査方法における工程（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１５等）は、作業者が行ってもよい。
検査方法において、計測工程は、上述の実施形態では嵌合工程（Ｓ１５）の前後（Ｓ１４，Ｓ１６）にそれぞれ行っているが、特にタイミングは限定されず、例えば嵌合工程の後のみに行ってもよい。
また、計測工程において、カートリッジの磁場検出手段からの出力のみを計測してよい（即ち、検査装置の検査用素子（ホール素子）２７１からの出力は計測しなくてもよい）。そして判断工程において、計測工程で計測された磁場検出手段からの出力に基づいて、磁場検出手段の異常の有無のみを判断してもよい（即ち、磁場発生手段の異常の有無を判断しなくてもよい）。
判断工程では、上述した判断手法に限定されず、任意の判断手法を採用し、磁場検出手段、又は、磁場検出手段及び磁場発生手段について、異常の有無を判断してよい。
【００９４】
１ インクジェット式プリンタ（液体吐出装置）
２ インクジェットヘッド（吐出部）
３５ａ 上壁（カバー）
３５ｂ 下壁（カバー）
３７ 凸部
４０ インクカートリッジ（液体カートリッジ）
４１ 筐体（外側部材）
４１ｘ 凹部（第１凹部，第２凹部）
４１ｙ 外周面
４２ リザーバ（液体収容室）
４３ａ 流路
５０ 栓
６２ 弁本体（磁性体）
７０ センサユニット
７１ ホール素子（磁場検出手段）
７２ 磁石（磁場発生手段）
２００ 検査装置
２３７ 凸部
２７１，２７２ 検査用素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を収容する液体カートリッジ、液体カートリッジの検査方法、及び、液体カートリッジを着脱可能な液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体カートリッジにおいて、移動可能な磁性体を磁場検出手段で検知する技術が知られている。例えば特許文献１によると、磁性体（回転子８）の回転量を磁場検出手段（磁気センサ）で検知し、回転量に基づいてカートリッジ内のインク残量が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２８６１２３号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように磁場検出手段を用いる構成では、磁場検出手段に異常がある場合、液体吐出装置において吐出不良等の問題が生じ得るため、液体吐出装置に液体カートリッジを装着する前等に、磁場検出手段に異常が有るか否かを検査する必要がある。
【０００５】
しかし、液体カートリッジの各部品を組み付けた後に検査を行う場合、磁場検出手段が液体カートリッジの筐体の内部に配置されていることから、磁場検出手段の位置を確認し難い。そのため、検査用素子を磁場検出手段に近づけることができず、検査を正確に行うことができないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、部品組付後でも検査を正確に行うことが可能な液体カートリッジ及びその検査方法を提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、上記のような液体カートリッジを正確に位置決めして装着することができる液体吐出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第１観点によると、液体を吐出する吐出部を有する液体吐出装置に着脱可能な液体カートリッジであって、前記吐出部に供給される液体を収容する液体収容室と、移動可能な磁性体と、前記磁性体の移動に伴って変化する磁場の大きさを検知する磁場検出手段と、前記磁場検出手段の外側に配置されると共に、当該液体カートリッジの外周面を構成し、前記外周面に第１凹部を有する外側部材と、を備え、前記外周面における前記第１凹部以外の部分と前記磁場検出手段との距離よりも前記第１凹部の底と前記磁場検出手段との距離の方が小さいことを特徴とする、液体カートリッジが提供される。
【０００９】
本発明の第２観点によると、上記第１観点に係る液体カートリッジの検査方法であって、検査装置と前記磁場検出手段とを電気的に接続する接続工程と、前記第１凹部に、前記検査装置における検査用素子が設けられた凸部を嵌合させる嵌合工程と、前記接続工程の後、前記磁場検出手段からの出力を計測する計測工程と、前記計測工程で計測された出力に基づいて、前記磁場検出手段の異常の有無を判断する判断工程と、を備えたことを特徴とする検査方法が提供される。
【００１０】
本発明の第３観点によると、上記第１観点に係る液体カートリッジを着脱可能な液体吐出装置であって、装着される前記液体カートリッジの少なくとも前記磁場検出手段が設けられた部分を覆うカバーと、前記カバーにおける前記第１凹部に対向する内面に形成された、前記第１凹部に嵌合する凸部と、を備えたことを特徴とする液体吐出装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１及び第２観点によると、部品組付後でも、第１凹部の底に検査用素子を近づける等して、検査を正確に行うことができる。
本発明の第３観点によると、第１観点のような液体カートリッジを、第１凹部と凸部との嵌合によって、正確に位置決めして装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の液体吐出装置の一実施形態に係るインクジェット式プリンタを示す外観斜視図である。
【図２】プリンタの内部を示す概略側面図である。
【図３】プリンタに着脱可能な、本発明の液体カートリッジの一実施形態に係るインクカートリッジを示す斜視図である。
【図４】カートリッジの内部を示す概略構成図である。
【図５】カートリッジの部分断面図であり、（ａ）はプリンタの中空針が栓に挿入されておらず且つバルブが閉状態にあるとき、（ｂ）はプリンタの中空針が栓に挿入され且つバルブが開状態にあるときの図である。
【図６】カートリッジがプリンタに装着される過程を示す部分断面図である。
【図７】カートリッジがプリンタに装着される過程を示す、図６と直交する面に沿った部分断面図である。
【図８】カートリッジ及びプリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図９】カートリッジがプリンタに装着される際に、プリンタのコントローラが実行する制御内容を示すフロー図である。
【図１０】カートリッジが検査装置に装着される過程を示す部分断面図である。
【図１１】カートリッジが検査装置に装着される際に、検査装置のコントローラが実行する制御内容を示すフロー図である。
【図１２】カートリッジのホール素子からの出力と磁束密度との関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
先ず、図１を参照し、本発明の液体吐出装置の一実施形態に係るインクジェット式プリンタ１の全体構成について説明する。
【００１５】
プリンタ１は、直方体形状の筐体１ａを有する。筐体１ａの天板上部には、排紙部３１が設けられている。筐体１ａの正面（図１の紙面左手前側の面）には、上から順に、３つの開口１０ｄ，１０ｂ，１０ｃが形成されている。開口１０ｂは給紙ユニット１ｂ、開口１０ｃはインクユニット１ｃをそれぞれ筐体１ａ内部に挿入するためのものである。開口１０ｄには、下端の水平軸を支点として開閉可能な扉１ｄが嵌め込まれている。扉１ｄは、筐体１ａの主走査方向（筐体１ａの正面と直交する方向）に関して、搬送ユニット２１（図２参照）と対向配置されている。
【００１６】
次いで、図２を参照し、プリンタ１の内部構成について説明する。
【００１７】
筐体１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド２、用紙Ｐを搬送する搬送ユニット２１、及び、プリンタ１各部の動作を制御するコントローラ１００が配置されている。空間Ｂ，Ｃにはそれぞれ、給紙ユニット１ｂ及びインクユニット１ｃが配置される。プリンタ１の内部には、給紙ユニット１ｂから排紙部３１に向けて、図２に示す太矢印に沿って、用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。
【００１８】
コントローラ１００は、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）に加え、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory：不揮発性ＲＡＭを含む）、Ｉ／Ｆ（Interface）等を有する。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＲＡＭには、プログラム実行時に必要なデータ（画像データ等）が一時的に記憶される。コントローラ１００は、Ｉ／Ｆを介して、カートリッジ４０のセンサユニット７０とのデータ送受信、外部装置（プリンタ１に接続されたＰＣ等）とのデータ送受信等を行う。
【００１９】
給紙ユニット１ｂは、給紙トレイ２３及び給紙ローラ２５を有する。このうち、給紙トレイ２３が、筐体１ａに対して主走査方向に挿抜可能となっている。給紙トレイ２３は、上方に開口する箱であり、複数種類のサイズの用紙Ｐを収容可能である。給紙ローラ２５は、コントローラ１００による制御の下、給紙モータ１２５（図８参照）の駆動により回転し、給紙トレイ２３の最も上方にある用紙Ｐを送り出す。給紙ローラ２５によって送り出された用紙Ｐは、ガイド２７ａ，２７ｂによりガイドされ且つ送りローラ対２６によって挟持されつつ搬送ユニット２１へと送られる。
【００２０】
搬送ユニット２１は、２つのベルトローラ６，７、及び、両ローラ６，７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８を有する。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、コントローラ１００による制御の下、その軸に接続された搬送モータ１２７（図８参照）の駆動により回転し、図２中時計回りに回転する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、ベルトローラ７の回転により搬送ベルト８が走行するのに伴って、図２中時計回りに回転する。
【００２１】
搬送ベルト８のループ内には、４つのヘッド２と対向するように、直方体形状のプラテン１９が配置されている。搬送ベルト８の上側ループは、搬送ベルト８の外周面８ａが４つのヘッド２の下面（インクを吐出する吐出口が多数形成された吐出面）２ａと所定距離離隔しつつ下面２ａと平行に延在するよう、内周面側からプラテン１９により支持されている。
【００２２】
搬送ベルト８の外周面８ａには、弱粘着性のシリコン層が形成されている。給紙ユニット１ｂから搬送ユニット２１へと送られてきた用紙Ｐは、押さえローラ４によって搬送ベルト８の外周面８ａに押え付けられた後、粘着力によって外周面８ａに保持されつつ、黒塗り矢印に沿って副走査方向に搬送されていく。
【００２３】
ここで、副走査方向とは、搬送ユニット２１による用紙Ｐの搬送方向と平行な方向である。主走査方向とは、副走査方向に直交し且つ水平面に平行な方向である。
【００２４】
用紙Ｐが４つのヘッド２の直ぐ下方を通過する際に、コントローラ１００による制御の下、各ヘッド２が駆動し、各ヘッド２の下面２ａから用紙Ｐの上面に向けて各色のインクが順に吐出されることで、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。そして用紙Ｐは、剥離プレート５によって搬送ベルト８の外周面８ａから剥離され、ガイド２９ａ，２９ｂによりガイドされ且つ二組の送りローラ対２８によって挟持されつつ上方に搬送され、筐体１ａ上部に形成された開口３０から排紙部３１へと排出される。各送りローラ対２８の一方のローラは、コントローラ１００による制御の下、送りモータ１２８（図８参照）の駆動により回転する。
【００２５】
ヘッド２は、主走査方向（図１の紙面に直交する方向）に長尺なライン式であり、略直方体の外形形状を有する。４つのヘッド２は、副走査方向に所定ピッチで並び、フレーム３を介して筐体１ａに支持されている。各ヘッド２において、上面には、可撓性チューブが取り付けられるジョイントが設けられ、下面２ａには、多数の吐出口が形成され、内部には、チューブ及びジョイントを介して対応するインクカートリッジ４０から供給されたインクが吐出口に至るまでのインク流路が形成されている。
【００２６】
インクユニット１ｃは、副走査方向に並んだ４つのカートリッジケース３５、及び、これらケース３５内にそれぞれ配置された４つのインクカートリッジ４０を有する。図２中最も左方のカートリッジ４０は、ブラックのインクを貯留しており、残り３つのカートリッジ４０よりも、副走査方向のサイズ及びインク容量が大きい。残り３つのカートリッジ４０は、それぞれマゼンタ、シアン、イエローのインクを貯留しており、副走査方向のサイズ及びインク容量が同じである。ケース３５のサイズは各カートリッジ４０に対応し、図２中最も左方のケース３５は他のケース３５よりも副走査方向のサイズが大きい。各カートリッジ４０に貯留されたインクは、チューブ及びジョイントを介して、対応するヘッド２に供給される。
【００２７】
ケース３５は、それぞれ独立して筐体１ａに対して主走査方向に挿抜可能である。プリンタ１のユーザは、任意のケース３５を筐体１ａから引き出し、ケース３５内のカートリッジ４０を交換することができる。
【００２８】
次いで、図３〜図５を参照し、カートリッジ４０の構成について説明する。なお、ケース３５内にそれぞれ配置される４つのカートリッジ４０は、上述のようにブラックインクのカートリッジが他の色のカートリッジよりも副走査方向のサイズ及びインク容量が大きいことを除き、いずれも同じ構成である。
【００２９】
カートリッジ４０は、直方体形状の筐体４１（図３及び図４参照）、筐体４１の内部に配置されたリザーバ４２（図４参照）、リザーバ４２に収容されたインクをヘッド２に排出するための排出路４３ａ（図５参照）を画定する排出管４３、排出路４３ａに設けられた栓５０及びバルブ６０（図５参照）、センサユニット７０（図４及び図５参照）、並びに、接点１４２及び電力入力部１４７（図３及び図４参照）を有する。
【００３０】
筐体４１は、図４に示すように、内部に２つの部屋４１ａ，４１ｂが形成されるように区画されている。右方の部屋４１ａにリザーバ４２、他方の部屋４１ｂに排出管４３がそれぞれ配置されている。
【００３１】
リザーバ４２は、内部にインクを収容するための袋状の部材であり、その開口部に筒状のジョイント４２ａが取り付けられている。リザーバ４２は、ジョイント４２ａを介して排出路４３ａと連通している。
【００３２】
排出管４３は、互いに連結された管４４及び蓋４５を含む。
蓋４５は、中央に円形の開口を有する円盤状の主部４５ａ、及び、主部４５ａの開口周縁から主走査方向に突出した円筒状の突出部４５ｂを含む。管４４は、主走査方向に延在した円筒状の主部４４ａ、及び、中央に円形の開口を有する円盤状のフランジ４４ｂを含む。主部４４ａの一端にはジョイント４２ａが嵌合し、主部４４ａの他端にはフランジ４４ｂを介して蓋４５の主部４５ａが嵌合している。フランジ４４ｂは、主部４４ａの他端の開口周縁から外側に延出している。フランジ４４ｂの開口周縁には、Ｏリング４３ｘを収容する環状の凹部が形成されている。フランジ４４ｂは、当該凹部から外縁に亘って主部４５ａと接触し、さらにその外縁には全周に亘って主走査方向に延出する突起４４ｂ１が形成されている。主部４５ａは、フランジ４４ｂと突起４４ｂ１とで形成される凹部内に嵌合し、フランジ４４ｂとでＯリング４３ｘを弾性変形させつつ挟んでいる。突起４４ｂ１並びにフランジ４４ｂ及び主部４５ａの外縁は、全周に亘って、かしめ接合されている。Ｏリング４３ｘは、ゴム等の弾性材料からなり、管４４及び蓋４５の接合部からのインク漏れを防止する。
これら管４４及び蓋４５の内部に、図５に示すように、排出路４３ａが形成されている。即ち、排出路４３ａは、管４４内の空間と蓋４５内の空間との連続した２つの空間からなる。
【００３３】
栓５０は、略円柱状であり、図５に示すように、突出部４５ｂの先端（主部４５ａとは反対側の端部）の開口を塞ぐように圧縮状態で設けられている。栓５０は、ゴム等の弾性材料からなり、突出部４５ｂ内に配置された部分と、突出部４５ｂ外に配置された部分とを含む。
【００３４】
突出部４５ｂの先端及び栓５０の外側にはキャップ４６が設けられている。キャップ４６が突出部４５ｂの先端に嵌合した栓５０を覆うことにより、栓５０の突出部４５ｂからの脱落が防止される。なお、キャップ４６の中央には開口４６ａが形成されており、開口４６ａを介して栓５０の先端面が露出している。
【００３５】
バルブ６０は、図５に示すように、管４４内に配置されており、Ｏリング６１、弁本体６２、及びコイルバネ６３を有する。
【００３６】
弁本体６２は、円柱状の第１部材６５及び第２部材６６、並びに、第１及び第２部材６５，６６よりも小さな直径であってこれら部材６５，６６を連結する棒状の連結部材６７を有する。これら部材のうち、第２部材６６が磁性体からなり、他の部材は非磁性体からなる。第１部材６５における第２部材６６とは反対側の面中央には、主走査方向に延在する棒状の押し部材６８が設けられている。押し部材６８は、後述するリブ４４ｒの先端により画定される開口４４ｐの直径よりも小さく且つ連結部材６７と略同じ直径を有し、開口４４ｐ内に挿入されている。
【００３７】
Ｏリング６１は、ゴム等の弾性材料からからなり、管４４の長手方向略中央において管４４の内周面から内側に突出した環状リブ４４ｒの裏面（栓５０とは反対側の面）に固定されている。コイルバネ６３は、基端がジョイント４２ａに固定されており、先端が弁本体６２に接触し、弁本体６２をＯリング６１に向けて常に付勢している。したがって、図５（ａ）に示すようにバルブ６０が排出路４３ａを閉じる閉状態のとき、第１部材６５がＯリング６１と接触し、開口４４ｐが封止されている。これにより、排出路４３ａにおける、管４４の一端からＯリング６１までの空間と、Ｏリング６１から栓５０までの空間との連通が遮断され、排出路４３ａを介したリザーバ４２と外部との連通が遮断されている。このときＯリング６１は、コイルバネ６３の付勢力によって、弾性変形している。
【００３８】
センサユニット７０は、ホール素子７１及び磁石７２を有する。
磁石７２は、磁場を発生させるものである。
ホール素子７１は、磁気センサであって、入力された磁場を電気信号に変換し、当該電気信号を接点１４２を介してコントローラ１００に出力する。本実施形態において、ホール素子７１は、弁本体６２の移動に伴って変化する磁場の大きさに比例した電圧値を示す信号をコントローラ１００に出力する。
【００３９】
ホール素子７１及び磁石７２は、図５（ａ）に示すように、それぞれ排出管４３の外周面に固定され、排出管４３を挟んで鉛直方向に互いに対向している。図５（ａ）に示すようにバルブ６０が閉状態のとき、ホール素子７１及び磁石７２は、弁本体６２の第２部材６６を挟んで対向している。バルブ６０が閉状態のとき、ホール素子７１が検知する磁場は大きく、ホール素子７１は高い電圧値を示す信号を出力する。バルブ６０が図５（ａ）に示す閉状態から図５（ｂ）に示す排出路４３ａを開く開状態へと移行するときに、第２部材６６が主走査方向に移動するのに伴い、ホール素子７１が検知する磁場が小さくなり、ホール素子７１から出力される信号が示す電圧値が低くなる。
コントローラ１００は、ホール素子７１から受信した信号が示す電圧値に基づいて、弁本体６２の位置を判断する。
【００４０】
筐体４１は、ホール素子７１及び磁石７２の外側に配置されると共に、カートリッジ４０の外周面４１ｙを構成し、外周面４１ｙに凹部４１ｘを有する（図３参照）。凹部４１ｘは、筐体４１の鉛直方向上面及び下面に１つずつ、ホール素子７１及び磁石７２のそれぞれに対応して設けられている（図６参照）。図６に示すように、ホール素子７１に対応する凹部４１ｘよりも磁石７２に対応する凹部４１ｘの方が深く、これら凹部４１ｘはサイズ及び形状の両方において互いに異なる。
【００４１】
外周面４１ｙにおける凹部４１ｘ以外の部分とホール素子７１又は磁石７２との距離よりも、凹部４１ｘの底とホール素子７１又は磁石７２との距離の方が小さい。本実施形態では、凹部４１ｘの底がホール素子７１及び磁石７２のそれぞれに鉛直方向に対向している。
【００４２】
次いで、図５〜図９を参照し、カートリッジ４０がプリンタ１に装着される過程、ケース３５の具体的な構成等について説明する。図８では、電力供給線を太線で示し、信号線を細線で示している。
【００４３】
カートリッジ４０がプリンタ１に装着される前、図５（ａ）に示すように、栓５０には中空針１５３が挿入されておらず、バルブ６０は閉状態に維持されている。この段階では、図８に示すような接点１４２及び接点１５２間の電気的接続並びに電力入力部１４７及び電力出力部１５７間の電気的接続は、未だなされていない。したがって、この段階において、カートリッジ４０及びプリンタ１間での信号の送受信は不能であり、且つ、センサユニット７０には電力が供給されていない。
【００４４】
カートリッジ装着の際、プリンタ１のユーザは、先ず対象となるケース３５を筐体１ａから引き出す（図１参照）。このときケース３５は、図６（ａ）に示すように、筐体１ａから取り外されず、筐体１ａの後面側の部分（中空針１５３が配置された部分）を残し、それ以外の部分が筐体１ａ外に引き出される。
【００４５】
ケース３５の上壁３５ａ及び下壁３５ｂは開閉可能である。上壁３５ａ及び下壁３５ｂはそれぞれ、カートリッジ４０におけるホール素子７１及び磁石７２が設けられた部分を覆うカバーであって、凹部４１ｘに対向する内面に凹部４１ｘに嵌合する凸部３７を有する。各凸部３７は各凹部４１ｘのサイズ及び形状に対応し、本実施形態では下壁３５ｂの凸部３７の方が上壁３５ａの凸部３７よりも高さが大きい。
下壁３５ｂの正面側（図６（ａ）の右側）端部には正面壁（図１に示す、筐体１ａの正面に対応する部分）３５ｃが固定されている。
【００４６】
ユーザは、ケース３５を引き出した後、先ず下壁３５ｂを、ヒンジ部を支点として下方に回動させて開放し、下壁３５ｂの凸部３７を対応する凹部４１ｘから離隔させる（即ち凹凸の嵌合を解除する）。その後ユーザは、上壁３５ａを、ヒンジ部を支点として上方に回動させて開放し、上壁３５ａの凸部３７を対応する凹部４１ｘから離隔させる（即ち凹凸の嵌合を解除する）。
上壁３５ａのヒンジ部には上壁３５ａを閉鎖する方向に付勢するバネ３６が設けられているが、下壁３５ｂのヒンジ部にはバネが設けられていない。したがってユーザは、上壁３５ａを開放するとき、バネ３６の付勢力に抗して上壁３５ａを上方に回動させる。
【００４７】
このようにして上壁３５ａ及び下壁３５ｂを開放した状態で、ユーザはカートリッジ４０をケース３５内に挿入する。このときカートリッジ４０は、ガイド（図示略）に沿って主走査方向（図６（ａ）の白抜き矢印方向）にケース３５内に挿入される。そしてカートリッジ４０は、ケース３５内の位置決め部（図示略）によって、中空針１５３より手前の位置（図７（ａ）に示すようにカートリッジ４０の接点１４２及び電気入力部１４７がプリンタ１の接点１５２及び電気出力部１５７とそれぞれ接触する位置）で停止し、ケース３５に対して固定される。
【００４８】
接点１４２と接点１５２との接続により、カートリッジ４０とプリンタ１とが電気的に接続される。これにより、カートリッジ４０とプリンタ１との間の信号の送受信が可能になる。接点１５２は、コントローラ１００のＩ／Ｆとして機能するものであり、ケース３５の内壁に形成されている。
電力入力部１４７と電力出力部１５７との接続により、電源１５８から、電力出力部１５７及び電力入力部１４７を介して、センサユニット７０に電力が供給される（図８参照）。電源１５８は、筐体１ａ内に設けられており、プリンタ１の各部に電力を供給する。電力出力部１５７は、電源１５８と電気的に接続し、ケース３５の内壁における電力入力部１４７と対向する位置に設けられている（図７参照）。電力入力部１４７は、センサユニット７０と電気的に接続し、接点１４２の近傍において筐体４１の外面に露出して設けられている。
【００４９】
この段階において、カートリッジ４０は中空針１５３から離隔しており、リザーバ４２はヘッド２のインク流路と連通していない。中空針１５３は、ケース３５に対して主走査方向に移動可能な支持体１５４に固定され、ヘッド２のジョイントに取り付けられたチューブと連通している。中空針１５３、接点１５２及び電力出力部１５７はカートリッジ４０毎に設けられている。
【００５０】
カートリッジ４０が停止すると、ユーザは上壁３５ａから手を離してバネ３６の付勢力で上壁３５ａを閉鎖し、さらに下壁３５ｂを手動で閉鎖する（図６（ｂ）参照）。上壁３５ａ及び下壁３５ｂの閉鎖と共に、凸部３７がそれぞれ凹部４１ｘに嵌合し、カートリッジ４０がケース３５内に正確に位置決めされる。
【００５１】
その後ユーザは、ケース３５における筐体１ａ外に引き出されている部分を、主走査方向（図６（ｂ）の白抜き矢印方向）に筐体１ａの空間Ｃに挿入する。
図７（ａ）は図６（ｂ）と同じ段階の状況を示す。
【００５２】
コントローラ１００は、図９に示すように、カートリッジ４０とプリンタ１との電気的接続を検知すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、ケース３５の筐体１ａ内への挿入が完了したか否かを判断する（Ｓ２）。この判断は、例えば筐体１ａ内のケース３５の設置箇所に設けたセンサ等からの信号に基づいて行ってよい。
【００５３】
コントローラ１００は、ケース３５の筐体１ａ内への挿入が完了すると（Ｓ２：ＹＥＳ）、移動機構１５５（図８参照）を制御して支持体１５４をこれに支持された中空針１５３と共に主走査方向（図７（ｂ）の黒塗り矢印方向）に移動開始させる（Ｓ３）。さらにコントローラ１００は、Ｓ３で中空針１５３の移動を開始させた後、ホール素子７１からの出力値等に基づいてバルブ６０が開状態に切り換わったか否かを判断する（Ｓ４）。
【００５４】
Ｓ３での中空針１５３の移動開始に伴い、先ず、図５（ｂ）に示すように、中空針１５３が、開口４６ａを介して栓５０の略中心を主走査方向に貫通する。
このとき、中空針１５３の先端に設けられた孔１５３ｂが排出路４３ａ内に配置され、孔１５３ｂを介して、中空針１５３内の流路１５３ａと排出路４３ａとが連通する。また、このとき栓５０に中空針１５３による貫通孔が形成されるが、栓５０における当該貫通孔の周囲が弾性により中空針１５３の外周面に密着する。これにより、栓５０の貫通孔と中空針１５３との間からのインク漏れが防止される。
【００５５】
その後、中空針１５３の先端が、押し部材６８の先端に当接する。そして中空針１５３の排出路４３ａへのさらなる進入により、押し部材６８及び弁本体６２が移動し、弁本体６２の第１部材６５がＯリング６１から離隔する。このときに、バルブ６０が閉状態から開状態に切り換わる。
バルブ６０が開状態にあるとき、排出路４３ａにおける、管４４の一端からＯリング６１までの空間と、Ｏリング６１から栓５０までの空間とが連通し、排出路４３ａを介したリザーバ４２と外部との連通が許可される。即ち、図５（ｂ）に示すように栓５０に中空針１５３が貫通し且つバルブ６０が開状態にあるとき、排出路４３ａ、流路１５３ａ等を介して、リザーバ４２とヘッド２のインク流路とが連通している。
【００５６】
このようにしてバルブ６０が開状態に切り換わると（Ｓ４：ＹＥＳ）、コントローラ１００は、記録制御（Ｓ５）を行い、このルーチンを終了する。
記録制御（Ｓ５）において、コントローラ１００は、外部装置からの記録指令の受信に伴う処理（給紙モータ１２５、搬送モータ１２７、及び送りモータ１２８（図８参照）並びにヘッド２の駆動制御等）を行う。
【００５７】
なお、バルブ６０が開状態に切り換わらないまま所定時間が経過した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、コントローラ１００は、プリンタ１のディスプレイへの画像表示や音声出力等によりエラー報知を行い（Ｓ７）、さらにプリンタ１の記録動作が禁止されるようプリンタ１の各部の動作を停止させる（Ｓ８）。この場合、カートリッジ４０のセンサユニット７０、栓５０、バルブ６０、或いはプリンタ１の中空針１５３や移動機構１５５に不具合があると推定される。
【００５８】
コントローラ１００は、カートリッジ４０毎に、図９に示す一連の処理を行う。
【００５９】
カートリッジ取外しの際、プリンタ１のユーザが対象となるケース３５を筐体１ａから引き出すと、カートリッジ４０は支持体１５４、接点１５２、及び電力出力部１５７から略同時に離隔する。これにより、接点１４２及び接点１５２間の電気的接続並びに電力入力部１４７及び電力出力部１５７間の電気的接続が、共に解除され、カートリッジ４０及びプリンタ１間の信号の送受信が不能となり、センサユニット７０に電力が供給されなくなる。また、このとき、中空針１５３が図５（ｂ）の左方向に移動するのに伴い、コイルバネ６３の付勢力によって弁本体６２及び押し部材６８が図５（ｂ）の左方向に移動し、弁本体６２の第１部材６５がＯリング６１に接触する。これにより、バルブ６０が開状態から閉状態に切り換わる。中空針１５３が栓５０から抜かれた後、栓５０の貫通孔は、当該貫通孔の周囲部分の弾性により、インク漏れが防止される程度に、小さくなる。
【００６０】
次いで、図１０〜図１２を参照し、カートリッジ４０の検査方法について説明する。当該検査方法では、センサユニット７０に異常が有るか否かを検査する。
なお、検査方法に係る各工程は、検査装置２００、及び、作業者のいずれが行ってもよい。本実施形態では、全工程が検査装置２００により行われる。
【００６１】
検査装置２００は、ケース２３５、ケース２３５の上壁２３５ａ及び下壁２３５ｂを開閉する移動機構、カートリッジ４０の挿抜を行う挿抜機構、コントローラ、ディスプレイ等を有する。
ケース２３５は、中空針１５３や支持体１５４が設けられていない点、カートリッジ挿入方向に関する上壁２３５ａ及び下壁２３５ｂの長さがケース３５の上壁３５ａ及び下壁３５ｂの当該方向の長さに比べて短い点、上壁２３５ａのヒンジ部にバネ３６が設けられていない点、凸部２３７の先端にそれぞれ検査用素子２７１，２７２が設けられている点等においてケース３５と異なり、それ以外はケース３５と略同じ構成である。
【００６２】
上壁２３５ａの凸部２３７は、筐体４１におけるホール素子７１に対応する凹部４１ｘと嵌合し、その先端に検査用素子２７２として磁石が設けられている。
下壁２３５ｂの凸部２３７は、筐体４１における磁石７２に対応する凹部４１ｘと嵌合し、その先端に検査用素子２７１としてホール素子が設けられている。
【００６３】
図１１に示すように、検査装置２００は、先ず、コントローラにより移動機構を制御し、上壁２３５ａ及び下壁２３５ｂをそれぞれ開放する（Ｓ１１）。そして検査装置２００は、コントローラにより挿抜機構を制御し、カートリッジ４０をケース２３５内に挿入する（Ｓ１２）。Ｓ１２において、カートリッジ４０は、ケース３５内への挿入時と同様、ガイドに沿ってケース２３５内に挿入され、ケース２３５内の位置決め部によって所定の位置で停止し、ケース２３５に対して固定される（図１０（ａ）参照）。
【００６４】
図１０（ａ）に示すようにカートリッジ４０が所定位置に達したとき、接点１４２及び電気入力部１４７が、検査装置２００の接点及び電気出力部とそれぞれ接触する。これにより、カートリッジ４０と検査装置２００とが電気的に接続すると共に、センサユニット７０への電力供給が可能となる。
【００６５】
検査装置２００は、カートリッジ４０と検査装置２００との電気的接続を検知すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ホール素子７１からの出力及び検査用素子２７１からの出力を計測する（Ｓ１４）。
【００６６】
Ｓ１４の後、検査装置２００は、コントローラにより移動機構を制御し、上壁２３５ａ及び下壁２３５ｂをそれぞれ閉鎖する（Ｓ１５）。このとき、凸部２３７がそれぞれ凹部４１ｘに嵌合し、カートリッジ４０がケース２３５内に正確に位置決めされる。
【００６７】
Ｓ１５の後、検査装置２００のコントローラは、後述のような手法により（Ｓ１４で計測した出力等に基づいて）、センサユニット７０の異常の有無を判断する（Ｓ１６）。
異常ありと判断した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、検査装置２００のコントローラは、検査装置２００のディスプレイへの画像表示や音声出力等により、異常である旨を報知し（Ｓ１７）、このルーチンを終了する。
異常なしと判断した場合（Ｓ１６：ＮＯ）、検査装置２００のコントローラは、検査装置２００のディスプレイへの画像表示や音声出力等により、正常である旨を報知し（Ｓ１８）、このルーチンを終了する。
【００６８】
以下、Ｓ１６におけるセンサユニット７０の異常の有無の判断手法の一例について、図１２を参照して説明する。
【００６９】
ここでは、ホール素子７１からの出力に基づく判断手法を説明する。
ホール素子７１からの出力は、ホール素子７１が配置された領域の磁場の大きさ（磁束密度）に比例する。したがって、図１２に示すような、原点０、磁束密度Ｔ１と電圧Ｖ１との座標点Ｘａ、及び、磁束密度Ｔ２（＞Ｔ１）と電圧Ｖ２（＞Ｖ１）との座標点Ｘｂを通る一次関数の直線Ｌが想定される。
【００７０】
磁石７２の磁束密度をＴ１、検査用素子２７２の磁束密度を（Ｔ２―Ｔ１）としたとき、図１０（ａ）のように上壁２３５ａが開放された状態でのホール素子７１からの出力は、凸部２３７が凹部４１ｘから十分に（ホール素子７１が検査用素子２７２の磁束密度の影響を受けない程度に）離隔しているとすると、磁石７２の磁束密度Ｔ１の影響のみを受け、電圧Ｖ１になると考えられる。
一方、図１０（ｂ）のように上壁２３５ａが閉鎖された状態でのホール素子７１からの出力は、磁石７２の磁束密度Ｔ１と検査用素子２７２の磁束密度を（Ｔ２―Ｔ１）との両方（例えばこれら磁束密度の和（Ｔ１＋（Ｔ２−Ｔ１）＝Ｔ２））の影響を受け、電圧Ｖ２になると考えられる。
【００７１】
本実施形態では、ホール素子７１の出力特性についてある程度のばらつきを許容するため、Ｓ１４で計測した出力（電圧Ｖ１）と磁石７２の磁束密度（Ｔ１：既知）とから座標点Ｘａを求め、座標点Ｘａを通る基準となる直線Ｌ、並びに、座標点Ｘａを通り且つ直線Ｌに対して時計回り及び反時計回りのそれぞれに所定角度傾斜した直線ｌ１，ｌ２を想定する。そして、Ｓ１５の後（図１０（ｂ）のように上壁２３５ａが閉鎖された状態で）ホール素子７１からの出力を計測し、このときの出力値と磁束密度Ｔ２とから得られる座標が直線ｌ１，ｌ２で挟まれた領域Ｄ内にある場合（例えば座標点Ｘｂ’が得られた場合）は異常なし、領域Ｄ外にある場合は異常あり（ホール素子７１の性能が許容範囲外）と判断する。
【００７２】
なお、上記では、ホール素子７１からの出力に基づく判断手法について説明したが、検査用素子２７１からの出力に基づく判断手法も適宜に設定し、検査用素子２７１からの出力に基づいて磁石７２の性能劣化等を判断してよい。
Ｓ１６において、検査装置２００のコントローラは、ホール素子７１からの出力に基づく判断手法及び検査用素子２７１からの出力に基づく判断手法の両方で異常なし（即ち、ホール素子７１及び磁石７２の両方の性能が許容範囲内にある）と判断した場合、異常なしと判断する（Ｓ１６：ＮＯ）。一方、検査装置２００のコントローラは、ホール素子７１からの出力に基づく判断手法及び検査用素子２７１からの出力に基づく判断手法の一方又は両方で異常あり（即ち、ホール素子７１及び磁石７２の一方又は両方の性能が許容範囲外にある）と判断した場合、異常ありと判断する（Ｓ１６：ＹＥＳ）。
【００７３】
当該検査方法により異常ありと判断されたカートリッジは、例えば、リザーバ４２内のインク残量が所定量以上であっても、センサユニット７０の各部品（ホール素子７１や磁石７２）を交換すべく、再生工程に付される。
【００７４】
以上に述べたように、本実施形態に係るカートリッジ４０及び検査方法によると、カートリッジ４０の各部品を組み付けた後でも、ホール素子７１に対応する凹部４１ｘの底に検査用素子２７２を近づける等して、ホール素子７１に異常が有るか否かの検査を正確に行うことができる。
本実施形態に係るプリンタ１によると、カートリッジ４０を、凹部４１ｘと凸部３７との嵌合によって、正確に位置決めして装着することができる。
【００７５】
ホール素子７１が、これに対応する凹部４１ｘの底と対向する位置に配置されている。したがって、検査をより一層正確に行うことができる。
【００７６】
カートリッジ４０は、ホール素子７１のみならず、磁石７２をも有する。筐体４１の外周面４１ｙには、ホール素子７１及び磁石７２のそれぞれに対応し、互いに異なる位置に配置された、凹部４１ｘが形成されている。これにより、ホール素子７１及び磁石７２のそれぞれについて、対応する凹部４１ｘの底に検査用素子２７１，２７２を近づける等して、検査を正確に行うことができる。
【００７７】
ホール素子７１及び磁石７２のそれぞれに対応する凹部４１ｘが、サイズ及び形状の両方において互いに異なる。したがって、凹部４１ｘ毎に検査用素子２７１，２７２を区別して、検査を正確に行うことができる。また、プリンタ１へのカートリッジ４０の装着時にも、表裏を間違えずに装着することができる。
【００７８】
凹部４１ｘによって、プリンタ１に対するカートリッジ４０の位置決めや、検査装置２００に対するカートリッジ４０の位置決めをも行うことができる。
【００７９】
プリンタ１のケース３５において、凸部３７が形成された部分（上壁３５ａ及び下壁３５ｂ）が開閉可能である。上壁３５ａ及び下壁３５ｂを開閉することで、カートリッジ４０の装着を容易に行うことができる。
【００８０】
上壁３５ａは、バネ３６によって閉鎖する方向に付勢されている。したがって、カートリッジ４０をケース３５に挿入した後、ユーザが上壁３５ａから手を離すと、上壁３５ａはバネ３６の付勢力によって自動的に閉鎖する。これにより、カートリッジ４０の装着をより容易に行うことができる。
【００８１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【００８２】
カートリッジの構造は、様々に変更可能である。即ち、リザーバ４２、筐体４１、排出路４３ａ、栓５０、バルブ６０、センサユニット７０等の構成（形状、位置等）を適宜変更したり、新たな構成部品を追加したり、一部の構成部品を省略したりしてよい。
カートリッジに含まれるバルブの数は、任意である。
栓と球体及びコイルバネとを組み合わせたバルブを設けてよい。例えば、栓は、その中央において主走査方向に貫通したスリット、及び、裏面（バルブ６０に対向する面）に球体を収容する湾曲部を含む。コイルバネが球体を栓に向けて付勢し、中空部材が栓に挿入されていない状態では、スリットが球体により封止されている。中空部材が栓のスリットに挿入されると、中空部材の先端が球体と当接しつつコイルバネの付勢力に抗して球体を移動させることで、球体による封止が解除され、当該バルブが閉状態から開状態に切り換わる。その後球体は押し部材６８の先端に当接し、バルブ６０が閉状態から開状態に切り換わる。
また、管４４の外部に配置され且つ管４４の径方向に移動可能であって、当該移動によって管４４を外側から押圧し変形させることで、管４４内部の空間を収縮又は閉塞させるバルブを設けてもよい。
【００８３】
磁性体として、上述の実施形態では磁性体からなる部品（第２部材）と非磁性体からなる部品（第２部材以外の部材）との結合体である弁本体６２を例示したが、弁本体６２は全体が磁性体からなってもよい。
磁性体は、移動可能である限りは、液体カートリッジの液体吐出装置への装着に伴って移動することに限定されず、当該装着に伴わずに移動してもよい。
磁性体は、カートリッジの任意の位置に配置されてよく、排出路４３ａ外に配置されてもよい。また、磁性体は、上述の実施形態のような流路の開閉を行うバルブの他、流量調整を行う任意のバルブであってよく、或いは、バルブ以外の部材（例えば、中空針１５３の排出路４３ａへの進入を検知する部材、カートリッジのプリンタへの装着完了を検知する部材等）であってもよい。
磁性体は、磁化されていなくても、磁化されていても、どちらでもよい。例えば、上述の実施形態に係る弁本体６２が磁化されている場合、磁石７２を省略してよい。
【００８４】
外側部材の外周面における第１凹部以外の部分と磁場検出手段との距離よりも第１凹部の底と磁場検出手段との距離の方が小さい限り、磁場検出手段は、第１凹部の底と対向する位置に配置されることに限定されず、第１凹部の底と対向しない位置に配置されてもよい。
【００８５】
磁場検出手段及び磁場発生手段の位置は、特に限定されず、例えば磁性体を挟んで対向せずに、磁性体に対して同じ方向に配置されてもよい。
【００８６】
磁場検出手段及び磁場発生手段のそれぞれに対応する凹部は、サイズ及び形状の少なくとも一方において、互いに異なればよい。また、これら凹部のサイズ及び形状が共に同じであってもよい。
外側部材の外周面に、磁場検出手段に対応する第１凹部のみが形成されてもよい（即ち、磁場発生手段に対応する第２凹部は形成されなくてもよい）。
液体カートリッジは、磁場発生手段を有さなくてもよい。
【００８７】
液体カートリッジが収容する液体は、インクに限定されず、例えば、画質を向上させるために記録前の記録媒体に塗布される画質向上液、搬送ベルトを洗浄するための洗浄液等であってもよい。
【００８８】
中空針１５３の排出路４３ａへの進入は、上述の実施形態のように液体吐出装置のコントローラによる制御によってもよいし、液体吐出装置のユーザの手動によってもよい。
カートリッジと液体吐出装置との間で信号の送受信が可能となるタイミングや、液体吐出装置からカートリッジへの電力供給が可能となるタイミングは、上述したものに限定されず、任意に変更可能である。また、カートリッジ及び液体吐出装置における接点、電力入力部、電力出力部等の位置も、任意に変更可能である。
【００８９】
液体吐出装置のカバー（上述の実施形態の上壁３５ａ及び下壁３５ｂ）において、上壁３５ａのバネ３６を省略してもよいし、下壁３５ｂのヒンジ部にバネ３６を設けてもよい。また、カバーは開閉可能であることに限定されない。
【００９０】
本発明に係る液体吐出装置のヘッドは、ライン式に限定されず、シリアル式でもよい。
【００９１】
本発明に係る液体吐出装置に含まれるヘッドの数は４に限定されず、１以上であればよい。
【００９２】
本発明に係る液体吐出装置は、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等であってもよい。
【００９３】
検査方法における工程（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１５等）は、作業者が行ってもよい。
検査方法において、計測工程は、上述の実施形態では嵌合工程（Ｓ１５）の前後（Ｓ１４，Ｓ１６）にそれぞれ行っているが、特にタイミングは限定されず、例えば嵌合工程の後のみに行ってもよい。
また、計測工程において、カートリッジの磁場検出手段からの出力のみを計測してよい（即ち、検査装置の検査用素子（ホール素子）２７１からの出力は計測しなくてもよい）。そして判断工程において、計測工程で計測された磁場検出手段からの出力に基づいて、磁場検出手段の異常の有無のみを判断してもよい（即ち、磁場発生手段の異常の有無を判断しなくてもよい）。
判断工程では、上述した判断手法に限定されず、任意の判断手法を採用し、磁場検出手段、又は、磁場検出手段及び磁場発生手段について、異常の有無を判断してよい。
【００９４】
１ インクジェット式プリンタ（液体吐出装置）
２ インクジェットヘッド（吐出部）
３５ａ 上壁（カバー）
３５ｂ 下壁（カバー）
３７ 凸部
４０ インクカートリッジ（液体カートリッジ）
４１ 筐体（外側部材）
４１ｘ 凹部（第１凹部，第２凹部）
４１ｙ 外周面
４２ リザーバ（液体収容室）
４３ａ 流路
５０ 栓
６２ 弁本体（磁性体）
７０ センサユニット
７１ ホール素子（磁場検出手段）
７２ 磁石（磁場発生手段）
２００ 検査装置
２３７ 凸部
２７１，２７２ 検査用素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出部を有する液体吐出装置に着脱可能な液体カートリッジであって、
前記吐出部に供給される液体を収容する液体収容室と、
移動可能な磁性体と、
前記磁性体の移動に伴って変化する磁場の大きさを検知する磁場検出手段と、
前記磁場検出手段の外側に配置されると共に、当該液体カートリッジの外周面を構成し、前記外周面に第１凹部を有する外側部材と、を備え、
前記外周面における前記第１凹部以外の部分と前記磁場検出手段との距離よりも前記第１凹部の底と前記磁場検出手段との距離の方が小さいことを特徴とする、液体カートリッジ。
【請求項２】
前記磁場検出手段が、前記第１凹部の底と対向する位置に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の液体カートリッジ。
【請求項３】
前記外側部材の内側に配置され、磁場を発生させる磁場発生手段と、
前記外周面における前記第１凹部とは別の位置に形成された第２凹部と、をさらに備え、
前記外周面における前記第２凹部以外の部分と前記磁場発生手段との距離よりも前記第２凹部の底と前記磁場発生手段との距離の方が小さいことを特徴とする、請求項１又は２に記載の液体カートリッジ。
【請求項４】
前記磁場検出手段及び前記磁場発生手段が前記磁性体を挟んで対向していることを特徴とする、請求項３に記載の液体カートリッジ。
【請求項５】
前記第１凹部と前記第２凹部とは、サイズ及び形状の少なくとも一方において、互いに異なることを特徴とする、請求項３又は４に記載の液体カートリッジ。
【請求項６】
前記第１凹部は、前記磁場検出手段の検査を行う検査装置に設けられた凸部が嵌合する空間であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
【請求項７】
前記第１凹部は、前記液体吐出装置に設けられた凸部が嵌合する空間であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
【請求項８】
前記液体収容室に連通し、前記液体が流れる流路を備え、
前記磁性体は、前記流路内において移動可能であり、当該移動によって前記流路を開く開状態と前記流路を閉じる閉状態とを選択的に取り得るバルブであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体カートリッジの検査方法であって、
検査装置と前記磁場検出手段とを電気的に接続する接続工程と、
前記第１凹部に、前記検査装置における検査用素子が設けられた凸部を嵌合させる嵌合工程と、
前記接続工程の後、前記磁場検出手段からの出力を計測する計測工程と、
前記計測工程で計測された出力に基づいて、前記磁場検出手段の異常の有無を判断する判断工程と、
を備えたことを特徴とする検査方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体カートリッジを着脱可能な液体吐出装置であって、
装着される前記液体カートリッジの少なくとも前記磁場検出手段が設けられた部分を覆うカバーと、
前記カバーにおける前記第１凹部に対向する内面に形成された、前記第１凹部に嵌合する凸部と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１１】
前記カバーにおける前記凸部が形成された部分が開閉可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の液体吐出装置。
【請求項１】
液体を吐出する吐出部を有する液体吐出装置に着脱可能な液体カートリッジであって、
前記吐出部に供給される液体を収容する液体収容室と、
移動可能な磁性体と、
前記磁性体の移動に伴って変化する磁場の大きさを検知する磁場検出手段と、
前記磁場検出手段の外側に配置されると共に、当該液体カートリッジの外周面を構成し、前記外周面に第１凹部を有する外側部材と、を備え、
前記外周面における前記第１凹部以外の部分と前記磁場検出手段との距離よりも前記第１凹部の底と前記磁場検出手段との距離の方が小さいことを特徴とする、液体カートリッジ。
【請求項２】
前記磁場検出手段が、前記第１凹部の底と対向する位置に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の液体カートリッジ。
【請求項３】
前記外側部材の内側に配置され、磁場を発生させる磁場発生手段と、
前記外周面における前記第１凹部とは別の位置に形成された第２凹部と、をさらに備え、
前記外周面における前記第２凹部以外の部分と前記磁場発生手段との距離よりも前記第２凹部の底と前記磁場発生手段との距離の方が小さいことを特徴とする、請求項１又は２に記載の液体カートリッジ。
【請求項４】
前記磁場検出手段及び前記磁場発生手段が前記磁性体を挟んで対向していることを特徴とする、請求項３に記載の液体カートリッジ。
【請求項５】
前記第１凹部と前記第２凹部とは、サイズ及び形状の少なくとも一方において、互いに異なることを特徴とする、請求項３又は４に記載の液体カートリッジ。
【請求項６】
前記第１凹部は、前記磁場検出手段の検査を行う検査装置に設けられた凸部が嵌合する空間であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
【請求項７】
前記第１凹部は、前記液体吐出装置に設けられた凸部が嵌合する空間であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
【請求項８】
前記液体収容室に連通し、前記液体が流れる流路を備え、
前記磁性体は、前記流路内において移動可能であり、当該移動によって前記流路を開く開状態と前記流路を閉じる閉状態とを選択的に取り得るバルブであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体カートリッジの検査方法であって、
検査装置と前記磁場検出手段とを電気的に接続する接続工程と、
前記第１凹部に、前記検査装置における検査用素子が設けられた凸部を嵌合させる嵌合工程と、
前記接続工程の後、前記磁場検出手段からの出力を計測する計測工程と、
前記計測工程で計測された出力に基づいて、前記磁場検出手段の異常の有無を判断する判断工程と、
を備えたことを特徴とする検査方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体カートリッジを着脱可能な液体吐出装置であって、
装着される前記液体カートリッジの少なくとも前記磁場検出手段が設けられた部分を覆うカバーと、
前記カバーにおける前記第１凹部に対向する内面に形成された、前記第１凹部に嵌合する凸部と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１１】
前記カバーにおける前記凸部が形成された部分が開閉可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の液体吐出装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−７６３３７（Ｐ２０１２−７６３３７Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２２７８７（Ｐ２０１０−２２２７８７）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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