JP2012000856A - インク供給装置及びインクカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】インクカートリッジがカートリッジ装着部へ挿入される速度を抑え、かつ、インクカートリッジの被検知部の正確な検知が可能な手段を提供する。
【解決手段】インクカートリッジ３０は、インク室３６を有する本体３１と、インク供給口７１と、高さ方向５２に対してインク供給口７１とは異なる位置に配置された検知領域４８と、を具備する。カートリッジ装着部１１０は、インクカートリッジ３０を装着向き５６に沿って案内するガイド溝１０８，１０９と、インクニードル１１２と、インク供給口７１にインクニードル１１２が挿入された後に、検知領域４８が検知位置を通過するように配置された光学センサ１１４と、インクカートリッジ３０の判定に関する処理を行う制御部９０と、を具備する。
【選択図】図６

Description

本発明は、カートリッジ装着部にインクカートリッジが装着されるインク供給装置及びインクカートリッジに関する。

いわゆるチューブ供給方式の画像記録装置では、インクカートリッジが、記録ヘッドを搭載するキャリッジの外部に配置されている。このインクカートリッジと記録ヘッドとがチューブを介して接続されている。インクカートリッジは、例えば、装置本体の正面に開口を有するカートリッジ装着部に対して、開口を介して水平方向へ装着される（特許文献１参照）。カートリッジ装着部は、インクカートリッジを着脱可能に収容する。カートリッジ装着部にインクカートリッジが装着されると、インクカートリッジから記録ヘッドに至るインク通路が形成される。このインク通路を通じてインクカートリッジから記録ヘッドにインクが供給される。

インクカートリッジにおいてインクの残量や種別を検知するための検知領域が設けられ、カートリッジ装着部には、インクカートリッジの検知領域を検出するためのセンサが設けられることがある（特許文献２）。

特開２００９−１３２０９８号公報 特開２００７−１５３９３号公報

インクカートリッジがカートリッジ装着部に装着される過程において、インクカートリッジには装着向きの加速度が作用する。この加速度は、ユーザの操作に依存する。インクカートリッジがあまりに素早くカートリッジ装着部へ挿入されると、センサがインクカートリッジの検知領域を正確に検知することができないおそれがある。特に、検知領域の装着向きに沿った寸法が短いほど、インクカートリッジが挿入される速度に依存して、検知領域の正確な検知が難しくなる傾向にある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、インクカートリッジがカートリッジ装着部へ挿入される速度を抑え、かつ、インクカートリッジの被検知部の正確な検知が可能な手段を提供することを目的とする。

本発明は、装着向き（５６）へインクカートリッジ（３０）が挿入されることによって当該インクカートリッジ（３０）が装着可能であるカートリッジ装着部（１１０）を備えたインク供給装置（１００）に関する。上記インクカートリッジ（３０）は、インクが貯留されるインク室（３６）を有する筐体（３１）と、上記筐体（３１）における装着向き（５６）の前側の前面（４０）に設けられており、上記インク室（３６）に貯留されたインクが流通可能なインク供給口（７１）と、上記筐体（３１）において、上記インク供給口（７１）より装着向き（５６）の後ろ側であって、装着向き（５６）と直交する上記筐体（３１）の断面に沿った方向のうち対向する一対の断面の縁（３９，４１）の寸法が最大となる第１方向（５２）に対して上記インク供給口（７１）とは異なる位置に配置されており、装着向き（５６）に沿って光学特性を変化させ得る検知領域（４８）と、を具備する。上記カートリッジ装着部（１１０）は、上記インクカートリッジ（３０）の筐体（３１）を装着姿勢として装着向き（５６）に沿ってスライド可能に案内するガイド部（１０８，１０９）と、上記ガイド部（１０８，１０９）に沿ってインクカートリッジ（３０）が挿入される過程において、上記インク供給口（７１）に挿入されるインク導入管（１１２）と、上記ガイド部（１０８，１０９）に沿ってインクカートリッジ（３０）が挿入される過程において、上記インク供給口（７１）に上記インク導入管（１１２）が挿入された後に、上記検知領域（４８）が検知位置を通過するように配置された光学センサ（１１４）と、少なくとも上記光学センサ（１１４）が上記検知領域（４８）を検知して出力する検知情報に基づいてインクカートリッジ（３０）の判定に関する処理を行う制御手段（９０）と、を具備する。上記検知領域（４８）は、装着向き（５６）と直交する、又は第１方向（５２）において上記インク供給口（７１）に近い側より遠い側が装着向き（５６）の前側となって装着向き（５６）と交差する第１壁面（４６，７７，７８）と、装着向き（５６）と直交する、又は第１方向（５２）において上記インク供給口（７１）に近い側より遠い側が装着向き（５６）の前側となって装着向き（５６）と交差する第２壁面（４７）と、によって装着向き（５６）に対して区画されている。

また、本発明は、一面が開口（１１２）した箱形の収容部（１０１）と、当該収容部（１０１）の終面下側に設けられたインク導入管（１１２）と、上記収容部（１０１）の終面における上記インク導入管（１１２）より上方に設けられた光学センサ（１１４）と、を備えたカートリッジ装着部（１１０）に装着可能なインクカートリッジ（３０）であって、装着向き（５６）前側に配置された前面（４０）、及び当該前面（４０）に対向して配置された後面（４２）を有し、当該前面（４０）と後面（４２）との間にインクを貯留するインク室（３６）が設けられた筐体（３１）と、上記前面（４０）の下側に設けられたインク供給部（３７）と、上記筐体（３１）において上記インク供給部（３７）より上側に設けられており、装着向き（５６）と直交する方向（５２）へ延びる検知領域（４８）と、を具備し、上記インク供給部（３７）における装着向き（５６）の先端（７１）は、上記検知領域（４８）より装着向き（５６）の前側に配置されており、挿入過程において、上記インク供給部（３７）の先端（７１）が上記インク導入管（１２２）に当接することにより、当該インク供給部（７２）の先端（７１）と当該インク導入管（１２２）との当接位置を支点として上記筐体（３１）が回動した姿勢において、上記検知領域（４８）が上記光学センサ（１１４）により検知されるインクカートリッジ（３０）として捉えられてもよい。

カートリッジ装着部（１１０）へインクカートリッジ（３０）が挿入されると、検知領域（４８）が光学センサ（１１４）の検知位置に到達する前に、インク供給口（７１）にインク導入管（１１２）が挿入される。インク導入管（１１２）がインク供給口（７１）に挿入されることによって、インクカートリッジ（３０）の装着向き（５６）と反対向き（５５）に抵抗力が発生し、インクカートリッジ（３０）は、ガイド部（１０８，１０９）とのガタツキの範囲内で、インク供給口（７１）を中心に回転する。検知領域（４８）は、第１方向（５２）に対してインク供給口（７１）とは異なる位置に配置されているので、検知領域（４８）もインク供給口（７１）を中心に回転する。インクカートリッジ（３０）が回転されることによって、検知領域（４８）を区画する第１壁面（４６，７７，７８）と第２壁面（４７）との装着向き（５６）に沿った距離が長くなる。

なお、本発明に係る検知領域（４８）は、装着向き（５６）に沿って光学特性を変化させ得る領域であるが、このような領域は、装着向き（５６）に沿って光学特性の異なる部材が並べられている態様の他、光学特性は同じであるが、その内部空間におけるインクの有無や遮光部材の有無によって、光学センサ（１１４）が検知する光量が変化する態様も含まれる意味に解釈される。

本発明によれば、カートリッジ装着部（１１０）に挿入されたインクカートリッジ（３０）において、検知領域（４８）が光学センサ（１１４）の検知位置に到達する前に、インク供給口（７１）にインク導入管（１１２）が挿入され、インクカートリッジ（３０）の装着向き（５６）と反対向き（５５）に抵抗力が発生することにより、その後に、検知領域（４８）が光学センサ（１１４）の検知位置へ進入する速度が抑制される。また、インクカートリッジ（３０）が、インク供給口（７１）を中心に回転することによって、検知領域（４８）を区画する第１壁面（４６，７７，７８）と第２壁面（４７）との装着向き（５６）に沿った距離が長くなる。これにより、インクカートリッジの検知領域（４８）の正確な検知が実現される。

図１は、本発明の実施形態に係るインク供給装置１００を備えたプリンタ１０の内部構造を模式的に示す模式断面図である。 図２は、インクカートリッジ３０の外観構成を示す斜視図である。 図３は、インクカートリッジ３０の内部構成を示す縦断面図である。 図４は、カートリッジ装着部１１０の構成を示す断面図である。 図５は、制御部９０の構成を示すブロック図である。 図６は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に挿入された直後の状態を示すカートリッジ装着部１１０の断面図である。 図７は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に挿入されて回転した状態を示すカートリッジ装着部１１０の断面図である。 図８は、図７における領域VIIIの拡大図である。 図９は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態を示すカートリッジ装着部１１０の断面図である。 図１０は、光センサ１１４の出力信号を示すタイミングチャートである。 図１１は、変形例１に係る構成を示す領域VIIIの拡大図である。 図１２は、変形例２に係る構成を示す領域VIIIの拡大図である。 図１３は、変形例３に係る構成を示す領域VIIIの拡大図である。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明が具体化された一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

［プリンタ１０の概要］
図１に示されるように、プリンタ１０は、インクジェット記録方式に基づいて、記録用紙に対してインク滴を選択的に吐出することにより画像を記録するものである。プリンタ１０は、インク供給装置１００を備えている。インク供給装置１００には、カートリッジ装着部１１０が設けられている。カートリッジ装着部１１０には、インクカートリッジ３０が装着され得る。カートリッジ装着部１１０には、その一面が外部に開放された開口１１２が設けられている。インクカートリッジ３０は、開口１１２を介してカートリッジ装着部１１０に挿入され、或いはカートリッジ装着部１１０から抜き出される。

インクカートリッジ３０には、プリンタ１０で使用可能なインクが貯留されている。カートリッジ装着部１１０に装着された状態において、インクカートリッジ３０と記録ヘッド２１とがインクチューブ２０で接続されている。記録ヘッド２１にはサブタンク２８が設けられている。サブタンク２８は、インクチューブ２０を通じて供給されるインクを一時的に貯留する。記録ヘッド２１は、インクジェット記録方式によって、サブタンク２８から供給されたインクをノズル２９から選択的に吐出する。

給紙トレイ１５から給紙ローラ２３によって搬送路２４へ送給された記録用紙は、搬送ローラ対２５によってプラテン２６上へ搬送される。記録ヘッド２１は、プラテン２６上を通過する記録用紙に対してインクを選択的に吐出する。これにより、画像が記録用紙に記録される。プラテン２６を通過した記録用紙は、排出ローラ対２２によって、搬送路２４の最下流側に設けられた排紙トレイ１６に排出される。

［インクカートリッジ３０］
図２，３に示されるように、インクカートリッジ３０はインクが貯留される容器である。インクカートリッジ３０の内部に形成されている空間がインクを貯留するインク室３６である。インク室３６は、インクカートリッジ３０の外観を形成している本体３１により形成される空間であってもよいし、本体３１とは別の部材によって形成される空間であってもよい。本体３１が、筐体に相当する。

インクカートリッジ３０は、図２，３に示された起立状態、つまり、同図の下側の面を底面とし、同図の上側の面を上面として、カートリッジ装着部１１０に対して矢印５０で示される方向（以下「挿抜方向５０」と称する。）に沿って挿抜される。すなわち、インクカートリッジ３０は、挿抜方向５０に沿ってカートリッジ装着部１１０に挿入され、また、挿抜方向５０に沿ってカートリッジ装着部１１０から抜き出される。インクカートリッジ３０は、起立状態のままカートリッジ装着部１１０に挿抜される。この起立状態が、装着姿勢に相当する。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着される向きが装着向き５６であり、抜き出される向きが脱抜向き５５である。また、起立状態における高さ方向５２が、重力方向５４に相当する。また、高さ方向５２が、第１方向に相当する。

インクカートリッジ３０は、略直方体形状の本体３１を有する。本体３１は、幅方向５１に細く、高さ方向５２と奥行き方向５３が幅方向５１よりも大きい扁平形状である。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ装着されるときに前方側となる本体３１の壁が前壁４０であり、後方側となる本体３１の壁が後壁４２である。前壁４０と後壁４２とは、挿抜方向５０において対向している。前壁４０及び後壁４２は、挿抜方向５０に延びる一対の側壁、側壁と前壁４０及び後壁４２とを接続し、かつ前壁４０の上端から後壁４２の上端に向けて延びる上壁３９、及び前壁４０の下端から後壁４２の下端に向けて延びる下壁４１、の４つの壁によりそれぞれ区画されている。なお、挿抜方向５０は奥行き方向５３と平行である。前壁４０により構成される本体３１の外面が前面に相当する。後壁４２により構成される本体３１の外面が後面に相当する。また、上壁３９及び下壁４１が、本体３１の装着向き５６と直交する断面において対向する一対の縁に相当する。

本体３１の前壁４０における高さ方向５２の中央付近には、残量検知部３３が設けられている。残量検知部３３は、後述されるインク供給部３７の先端７２及び被検出子４９より装着向き５６の後ろ側に配置されている。残量検知部３３は、インク室３６に通ずるように、一方が開口である箱形である。また、残量検知部３３は、光センサ１１４（図４参照）から出射された光を透過させる透光性の樹脂からなる一対の壁を有する。

図３に示されるように、残量検知部３３の一対の壁の間は中空である。残量検知部３３の中空部分にはセンサーアーム６０のインジケータ部６２が挿入されている。センサーアーム６０は、棒状のアーム本体６１の両端に、インジケータ部６２及びフロート部６３とがそれぞれ設けられたものである。センサアーム６０は、インク室３６において、幅方向５１に沿って延びる支軸６４により回動可能に支持されている。センサーアーム６０は、インク室３６に残存するインク量に対応して、インジケータ部６２が残量検知部３３の重力方向下側に位置する下位姿勢と、インジケータ部６２が残量検知部３３の重力方向上側に位置する上位姿勢に姿勢変化可能である。なお、図３では、インジケータ部６２が下位姿勢である状態が示されている。

下位姿勢におけるインジケータ部６２の装着向き５６の前側の面４６は、幅方向５１及び高さ方向５２に沿って拡がる面であり、奥行き方向５３と直交している。インジケータ部６２は、光センサ１１４の出力信号をＬＯＷレベル信号とするに十分なだけの遮光性を有する。

インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態において、カートリッジ装着部１１０に設けられた光センサ１１４に対して、残量検知部３３は、赤外光を所定量以上透過させる状態と、残量検知部３３が赤外光を所定量未満に遮光又は減衰させる状態とに変化する。インジケータ部６２が上位姿勢であれば残量検知部３３は赤外光を透過させ、インジケータ部６２が下位姿勢であれば、残量検知部３３は赤外光を遮光又は減衰させる。この残量検知部３３の透光状態に応じて、インク室３６内のインク残量が所定量未満になったことが判定される。

図３に示されるように、本体３１の前壁４０における残量検知部３３の下側に、インク供給部３７が設けられている。インク供給部３７は、円筒形状の外形をなしており、前壁４０から挿抜方向５０に沿って外側へ突出している。インク供給部３７の先端７２にはインク供給口７１が形成されている。このインク供給口７１からインク供給部３７の内部空間を通じて、挿抜方向５０に延びてインク室３６へ通ずるインク流路３８が形成されている。インク供給口７１は、インク供給バルブ７０によって開閉可能に構成されている。インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、カートリッジ装着部１１０に設けられたインクニードル１２２（図３参照）が、インク供給口７１に挿入されると、インク供給バルブ７０のコイルバネ７３が弾性変形されて、インク供給口７１を閉塞していた弁７４が開かれる。これにより、インク流路３８を通ってインク室３６から、カートリッジ装着部１１０に設けられたインクニードル１２２へインクが流出される。

なお、インク供給口７１は、必ずしもインク供給バルブ７０によって開閉可能な構成に限定されず、例えば、インク供給口７１がフィルムなどで閉塞されており、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、インクニードル１２２がフィルムを突き破ることによりインク供給口７１が開かれる構成であってもよい。

本体３１の上壁３９における奥行き方向５３の中央付近には、係合部４３が形成されている。係合部４３は、インクカートリッジ３０の幅方向５１及び高さ方向５２に拡がる平面を有する突起である。係合部４３には、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着された状態で、後述されるロックレバー１４５が係合する。

本体３１の前壁４０において、残量検知部３３の装着向き５６の前側に、幅方向５１に進む赤外光を減衰又は遮断する被検出子４９が設けられている。被検出子４９は、幅方向５１において残量検知部３３とほぼ同じ幅である。この幅は、光センサ１１４の発光素子と受光素子との間に進入可能な寸法である。被検出子４９は、インク供給部３７の先端７２より装着向き５６の後ろ側に配置されている。また、被検出子４９及び残量検知部３３は、共にインク供給部３７より上側に配置されている。つまり、被検出子４９及び残量検知部３３は、高さ方向５２においてインク供給口７１とは異なる位置に配置されている。

被検出子４９と残量検知部３３との間には、挿抜方向５０において空間が形成されている。この空間は、幅方向５１に進む赤外光が所定量未満には減衰されることなく通過するものである。この空間において被検出子４９側を区画する被検出子４９の面４７は、幅方向５１及び高さ方向５２に拡がる面であり、奥行き方向５３と直交している。

被検出子４９と残量検知部３３との間において、面４７からセンサアーム６０のインジケータ部６２の面４６までの間の領域は、光センサ１１４の出力信号をＨＩレベル信号とするに十分な透光性を有する。この面４６，４７によって区画される透光性を有する領域が検知領域４８である。

検知領域４８の挿抜方向５０に沿った寸法Ｄ１は、被検出子４９の挿抜方向５０に沿った寸法に依存して変化され得る。寸法Ｄ１は、インクカートリッジ３０の種別に応じて変更される。インクカートリッジ３０の種別とは、インクの色や成分の違い、インク室３６に最初に貯留されるインクの量の違いなどである。この面４６，４７が、第１壁面及び第２壁面にそれぞれ相当する。

図２に示されるように、本体３１の上壁３９には、奥行き方向５３に渡って延びる被ガイド部３５が設けられている。被ガイド部３５は、上壁３９から上方へ突出された突片によって構成されている。被ガイド部３５において幅方向５１に対向する一対の側面の間の距離は、本体３１において幅方向５１に対向する一対の側面の間の距離より短い。つまり、被ガイド部３５の幅方向５１の寸法は、本体３１の幅方向５１の寸法より小さい。なお、本実施形態では、被ガイド部３５と係合部４３とが一体に形成されている。

本体３１の下壁４１には、奥行き方向５３に渡って延びる被ガイド部４４が設けられている。被ガイド部４４は、下壁４１から下方へ突出された突片によって構成されている。被ガイド部４４において幅方向５１に対向する一対の側面の間の距離は、本体３１において幅方向５１に対向する一対の側面の間の距離より短い。つまり、被ガイド部４４の幅方向５１の寸法は、本体３１の幅方向５１の寸法より小さい。被ガイド部３５，４４は、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ挿抜される際に、後述されるガイド溝１０９に挿入されて移動されるものである。

［インク供給装置１００］
図１に示されるように、インク供給装置１００は、プリンタ１０に設けられている。インク供給装置１００は、プリンタ１０が備える記録ヘッド２１へインクを供給するものである。インク供給装置１００は、インクカートリッジ３０を装着可能なカートリッジ装着部１１０を備えている。なお、図１においては、カートリッジ装着部１１０にインクカートリッジ３０が装着された状態が示されている。

［カートリッジ装着部１１０］
図４，５に示されるように、カートリッジ装着部１１０の筐体を形成するケース１０１は、プリンタ１０の正面側に開口１１２を有する。開口１１２を通じてケース１０１へインクカートリッジ３０が挿抜される。インクカートリッジ３０は、ケース１０１の内部空間の天部を画定している天面に設けられたガイド溝１０８に被ガイド部３５が挿入され、ケース１０１の内部空間の底部を画定している底面に設けられたガイド溝１０９に被ガイド部４４が挿入されることによって挿抜方向５０へ案内される。ケース１０１には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応する４つのインクカートリッジ３０が収容可能であるが、各図においては、１つのインクカートリッジ３０に相当するケースのみが示されている。ケース１０１が、収容部に相当する。ガイド溝１０８，１０９が、ガイド部に相当する。

図４に示されるように、ケース１０１の終面の下部に接続部１０３が設けられている。接続部１０３は、終面において、ケース１０１に装着された各インクカートリッジ３０のインク供給部３７に対応する位置にそれぞれ配置されている。

接続部１０３は、インクニードル１２２と、保持部１２１とを有する。インクニードル１２２は、管状の樹脂針からなる。同図には示されていないが、インクニードル１２２は、ケース１０１の終面と表裏をなす外面側でインクチューブ２０に接続されている。各インクニードル１２２と接続された各インクチューブ２０は、プリンタ１０の記録ヘッド２１へインクを流通可能に延出されている。

保持部１２１は、円筒状に形成されている。保持部１２１の中心にインクニードル１２２が配置されている。図９に示されるように、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着されると、インク供給部３７が保持部１２１の円筒の内側に挿入される。このとき、インク供給部３７の外周面が保持部１２１の円筒の内周面に密着する。これにより、インク供給部３７が保持部１２１へ所定の間隔をもって挿入される。インク供給部３７が保持部１２１へ挿入されると、インクニードル１２２がインク供給部３７のインク供給口７１に挿入される。これにより、インク供給バルブ７０が開かれて、インク室３６に貯留されているインクが外部へ流出可能となる。インク室３６から流出されたインクは、インクニードル１２２へ流入する。インクニードル１２２が、インク導入管に相当する。

図４に示されるように、ケース１０１の終面において、接続部１０３より重力方向の上側にセンサユニット１０４が設けられている。光センサ１１４は、ＬＥＤなどの発光素子と、フォトトランジスタなどの受光素子とをそれぞれ有する。発光素子及び受光素子は、幅方向５１に所定の間隔が隔てられて対向配置されており、それぞれが筐体に囲まれている。光センサは、この筐体により形成される外形が馬蹄形である。発光素子は、筐体から一方向へ光を照射可能である。受光素子は、筐体に対して一方向から照射された光を受光可能である。このような発光素子と受光素子とが、馬蹄形の筐体において所定の間隔を空けて対向配置されている。発光素子と受光素子との間の空間には、インクカートリッジ３０の残量検知部３３及び被検出子４９が進入可能である。光センサ１１４の光路に残量検知部３３又は被検出子４９が進入すると、光センサ１１４は、残量検知部３３又は被検出子４９による透光状態の変化を検知し得る。この光センサ１１４が、光学センサに相当する。

ケース１０１には、ロックレバー１４５が設けられている。ロックレバー１４５は、カートリッジ装着部１１０に装着されたインクカートリッジ３０を、装着状態に維持するためのものである。ロックレバー１４５は、ケース１０１の開口１１２の上側に設けられている。

ロックレバー１４５は、全体がアーム状に形成されている。ロックレバー１４５の中央付近に支軸１４７が設けられている。この支軸１４７がケース１０１に支持されている。これにより、ケース１０１の開口１１２の上側においてロックレバー１４５が支軸１４７を中心に回動可能に支持されている。ロックレバー１４５は、大別すると、操作部１４９と、被係合部１４６とに大別される。操作部１４９は、ケース１０１の開口１１２から外側へ突出されている。操作部１４９は、ロックレバー１４５を回動させるための操作を受け付ける部分である。被係合部１４６は、ケース１０１の内部へ進入している。被係合部１４６は、インクカートリッジ３０の係合部４３と係合可能である。被係合部１４６が係合部４３と係合することにより、インクカートリッジ３０がケース１０１に対して装着状態に維持される。被係合部１４６が係合部４３と係合可能な位置となるロックレバー１４５の回動位置（図９参照）がロック位置と称され、被係合部１４６が係合部４３と係合しない位置（図６参照）がアンロック位置と称される。

各図には示されてないが、ロックレバー１４５には、コイルバネが取り付けられており、このコイルバネによって、ロックレバー１４５は、ロック位置側へ付勢されている。ロック位置のロックレバー１４５に対して、操作部１４９が重力方向下向きへ押し下げられると、ロックレバー１４５がロック位置からアンロック位置へ回動される。

［制御部９０］
以下、図５が参照されつつ、制御部９０の概略構成が説明される。

制御部９０は、プリンタ１０の全体動作を制御するものである。制御部９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ＥＥＰＲＯＭ９４、ＡＳＩＣ９５を主とするマイクロコンピュータとして構成されている。

ＲＯＭ９２には、ＣＰＵ９１がプリンタ１０の各種動作を制御するためのプログラムや、後述する判定処理を実行するためのプログラムなどが格納されている。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１が上記プログラムを実行する際に用いるデータや信号等を一時的に記録する記憶領域、或いはデータ処理の作業領域として使用される。ＥＥＰＲＯＭ９４には、電源オフ後も保持すべき設定やフラグ等が格納される。例えば、光センサ１１４の出力信号とインクカートリッジ３０の種別との対応関係を示すデータ（ルックアップデータ）が格納されている。

ＡＳＩＣ９５には、光センサ１１４が接続されている。なお、図５には示されていないが、給紙ローラ２３や搬送ローラ対２５等の各ローラを駆動させる駆動回路や、プリンタ１０に画像記録指示等を入力するための入力部や、プリンタ１０に関する情報を表示する表示部なども接続されている。

光センサ１１４は、受光素子が受光した光の強度に応じたアナログの電気信号（電圧信号又は電流信号）を出力する。制御部９０は、光センサ１１４が出力する電気信号を、所定のタイミングで監視して、その電気信号のレベル（電圧値又は電流値）が所定の閾値以上の場合にＨＩレベル信号と判定し、所定の閾値未満の場合にＬＯＷレベル信号と判定する。本実施形態では、光センサ１１４の検知位置において光が遮断又は減衰されている場合の出力信号がＬＯＷレベル信号と判定され、遮断又は減衰されていない場合の出力信号がＨＩレベル信号と判定される。

［インクカートリッジ３０の装着動作］
以下、図６〜１０が参照されつつ、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に装着される動作が説明される。

図には示されていないが、カートリッジ装着部１１０の開口１１２は、プリンタ１０の筐体に設けられた開閉可能なカバーによって閉じられている。インクカートリッジ３０が装着されるときには、このカバーが開かれる。カバーの開閉はセンサにより検知される。このセンサの検知信号に基づいて、制御部９０はカバーが開かれたことを検知し得る。制御部９０は、カバーが開かれたことをトリガーとして、光センサ１１４から赤外光が発光されるように制御を行う。制御部９０による光センサ１１４の出力信号に基づく演算は、ＣＰＵ９１の動作クロックに基づいて行われる。

図６に示されるように、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に対して装着向き５６へ挿入される。ユーザは、インクカートリッジ３０の挿入に際して、本体３１の後壁４２側を挟み持つ。ユーザが、高さ方向５２における本体３１のいずれの位置を挟み持つかは必ずしも一定ではない。しかしながら、プリンタ１０が机などに設置されており、ユーザは重力方向の上側からカートリッジ装着部１１０の開口１１２を見ながら、インクカートリッジ３０を挿入することが多いと想定される。したがって、ユーザは、本体３１の高さ方向５２の中心付近から上端までの間を挟み持って、インクカートリッジ３０をカートリッジ装着部１１０に装着すると想定される。また、インクカートリッジ３０の本体３１において、ユーザが持つべき位置が印刷されていたり、滑り止めとなる部材や形状があるときには、その位置をユーザが挟み持つと想定される。

インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に挿入されると、まず、被ガイド部３５の装着向き５６の先端に形成された装着向き５６前側へ傾斜する案内面が、ロックレバー１４５の被係合部１４６に当接する。更にインクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ挿入されると、ロックレバー１４５の被係合部１４６が被ガイド部３５に乗りあがる。これにより、ロックレバー１４５が図６における反時計回りに回動して、ロック位置からアンロック位置へ移動する。

また、インク供給部３７のインク供給口７１にインクニードル１２２の先端が挿入されて、インクニードル１２２がインク供給バルブ７０に当接する。これにより、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ挿入される速度が緩められる。

また、インク供給口７１は、ユーザが挟み持つであろう本体３１の後壁４２側の高さ方向５２の位置に対して、下側へオフセットされているので、インクニードル１２２がインク供給バルブ７０に当接すると、インクニードル１２２の先端とインク供給バルブ７０との当接位置を支点として、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０内でのガタツキの範囲内で、図６における時計回り（矢印５７）へ最大限に回転する（図７参照）。このガタツキは、カートリッジ装着部１１０のガイド溝１０８，１０９と、インクカートリッジ３０の被ガイド部３５，４４との間の隙間により決定される。インクニードル１２２は、挿入過程においてインク供給バルブ７０からの反力やインク供給口７１との摺動摩擦を常に受けるので、インクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０に完全に装着されるまでユーザが装着向き５６へインクカートリッジ３０を押し込むことによって、インクカートリッジ３０の本体３１は、常にガタツキの範囲に対して時計回りに最大限回転した一定の姿勢の維持される。

更にインクカートリッジ３０がカートリッジ装着部１１０へ挿入されると、図７に示されるように、被検出子４９が光センサ１１４の検知位置を通過する。光センサ１１４が被検出子４９を検出した後、下位姿勢のセンサアーム６０のインジケータ部６２が光センサ１１４の検知位置に到達する前に、光センサ１１４の出力信号がＨＩレベル信号からＬＯＷレベル信号となり、再びＨＩレベル信号となる。制御部９０は、光センサ１１４の出力信号の変化を監視しており、光センサ１１４の出力信号がＬＯＷレベル信号からＨＩレベル信号に変化したことを条件として、被検出子４９を検知したことを示すフラグを記憶する。なお、インクニードル１２２は、インク供給部３７のインク供給口７１に更に挿入されてインク供給バルブ７０を開放する。これにより、インク室３３に貯留されたインクがインクニードル１２２を通じてインクチューブ２０へ供給可能となる。

図９に示されるように、インクカートリッジ３０が更にカートリッジ装着部１１０に挿入されて、カートリッジ装着部１１０の装着位置にインクカートリッジ３０が到達すると、残量検知部３３が光センサ１１４の検知位置に到達する。インク室３６にインクが所定量以上貯留されていれば、光センサ１１４がセンサーアーム６０のインジケータ部６２を検出する。これにより、光センサ１１４の出力信号がＨＩレベル信号からＬＯＷレベル信号となる。

インクカートリッジ３０が装着位置に到達すると、係合部４３がロックレバー１４５の被係合部１４６を装着向き５６へ通り過ぎる。これにより、ロックレバー１４５の被係合部１４６が被ガイド部３５に支持されなくなるので、ロックレバー１４５が図９における時計回りへ回動し、被係合部１４６が係合部４３と係合する。この被係合部１４６と係合部４３との係合により、インクカートリッジ３０が装着位置に保持される。これにより、カートリッジ装着部１１０へのインクカートリッジ３０の装着が完了する。

制御部９０は、装着過程において被検出子４９を検出した光センサ１１４の出力信号に基づいて、インクカートリッジ３０の種別を判定する。例えば、被検出子４９の挿抜方向５０に沿った寸法の違いにより、光センサ１１４の出力信号が異なる。この光センサ１１４の出力信号の違いに基づいて、制御部９０は、インクカートリッジ３０の種別を判定する。この種別の判定は、例えば、インク室３６に貯留されたインクの色や量である。

光センサ１１４の出力信号は、図１０に示されるように、被検出子４９が光センサ１１４の検知位置を通過することによって、ＨＩレベル信号からＬＯＷレベル信号へ変化し、さらにＬＯＷレベル信号からＨＩレベル信号へ変化する。そして、検知領域４８を隔ててセンサアーム６０のインジケータ部６２が光センサ１１４の検知位置へ到達することにより、ＨＩレベル信号からＬＯＷレベル信号へ変化する。

図８に示されるように、被検出子４９及びインジケータ部６２が順次光センサ１１４の検知位置へ到達するときには、インクカートリッジ３０の本体３１は、ケース１０１とのガタツキの範囲に対して時計回りに最大限回転した一定の姿勢に維持されている。この本体３１の回転により、被検出子４９及び残量検知部３３も回転される。したがって、検知領域４８を区画するインジケータ部及び被検出子４９の面４６，４７は、重力方向５４に対して、上側が下側より装着向き５６の前側となるように傾斜する。この面４６，４７の傾斜角度をθとする。

面４６，４７が重力方向５４に沿っている状態において挿抜方向５０に沿って離間する寸法Ｄ１とすると、本体３１が時計回りに最大限回転した姿勢においては、光センサ１１４の検知位置に対して面４６，４７が通過する方向（挿抜方向５０）に沿った寸法Ｄ２は、寸法Ｄ１より大きい（寸法Ｄ２＝寸法Ｄ１／ｓｉｎθ）。つまり、光センサ１１４の検知位置を被検出子４９の面４６が通過して、光センサ１１４の出力信号がＬＯＷレベル信号からＨＩレベル信号へ変化した後、光センサ１１４の検知位置をインジケータ部６２の面４７が通過して、光センサ１１４の出力信号がＨＩレベル信号からＬＯＷレベル信号へ変化するまでの時間が、本体３１が時計回りに最大限回転することにより長くなる（図１０参照）。

［本実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、カートリッジ装着部１１０に挿入されたインクカートリッジ３０において、検知領域４８が光センサ１１４の検知位置に到達する前に、インク供給口７１にインクニードル１１２が挿入され、インクカートリッジ３０に脱抜向き５５への抵抗力が発生することにより、その後に、検知領域４８が光センサ１１４の検知位置へ進入する速度が抑制される。また、インクカートリッジ３０が、インク供給口７１を中心に回転することによって、検知領域４８を区画する面４６，４７の装着向き５６に沿った寸法Ｄ２が、インクカートリッジ３０が回転しないときの寸法Ｄ１より長くなる。これにより、光センサ１１４が出力する信号の立ち上がり時間や立ち下がり時間、制御部９０の動作クロックを考慮して、インクカートリッジ３０の検知領域８０の寸法Ｄ１を可能な限り小さくしたとしても、検知領域８０の正確な検知が実現される。

［変形例１］
なお、残量検知部３３には、センサーアーム６０がなくてもよい。前述されたように、光センサ１１４は、発光素子と受光素子とが水平方向に対向されている。そして、発光素子から出射された光は受光素子に受光される。そして、残量検知部３３内にインクがある状態では、発光素子から出射された赤外光が遮断又は減衰され、残量検知部３３内にインクがない状態では、発光素子から出射された赤外光が透過されるように構成されていてもよい。図１１に示される構成において、残量検知部３３にインクが満たされていると、残量検知部３３の内壁のうち、装着向き５６の前側において幅方向５１及び高さ方向５２に拡がり、かつ奥行き方向５３と直交する内面７７と、被検出子４９の面４７とによって、検知領域４８が区画される。そして、面４７，７７が重力方向５４に沿っている状態において挿抜方向５０に沿って離間する寸法Ｄ３とすると、本体３１が時計回りに最大限回転した姿勢においては、光センサ１１４の検知位置に対して面４６，４７が通過する方向（挿抜方向５０）に沿った寸法Ｄ４は、寸法Ｄ３より大きくなる（寸法Ｄ４＝寸法Ｄ３／ｓｉｎθ）。このような構成によっても、前述された実施形態と同様の作用効果が奏される。

［変形例２］
また、制御部９０が、光センサ１１４が出力する電気信号をＨＩレベル信号又はＬＯＷレベル信号と判定する閾値によっては、残量検知部３３における装着向き５６前側の壁４５が検知位置に到達することによって、光センサ１１４の出力信号がＬＯＷレベル信号と判定されてもよい。そのように判定される場合には、図１２に示されるように、残量検知部３３の前壁４５において被検出子４９の面４７と対向する面７８と、被検出子４９の面４７とによって、検知領域４８が区画される。この面７８は、幅方向５１及び高さ方向５２に拡がり、かつ奥行き方向５３と直交する。そして、面４７，７８が重力方向５４に沿っている状態において挿抜方向５０に沿って離間する寸法Ｄ５とすると、本体３１が時計回りに最大限回転した姿勢においては、光センサ１１４の検知位置に対して面４６，４７が通過する方向（挿抜方向５０）に沿った寸法Ｄ６は、寸法Ｄ５より大きくなる（寸法Ｄ６＝寸法Ｄ５／ｓｉｎθ）。このような構成によっても、前述された実施形態と同様の作用効果が奏される。

［変形例３］
また、検知領域４８を区画する面は、必ずしも、幅方向５１及び高さ方向５２に拡がり、かつ奥行き方向５３と直交するものでなくともよい。例えば、図１３に示されるように、変形例２における面４７，７８のうち、被検出子４９の面４８が、高さ方向５２（重力方向５４）に対して、上側か下側より装着向き５６の前側となるように傾斜されていてもよい。このような構成であっても、本体３１が時計回りに最大限回転することにより、寸法Ｄ６は、寸法Ｄ５より大きくなる。もちろん、残量検知部３３の面７８が、高さ方向５２（重力方向５４）に対して、上側か下側より装着向き５６の前側となるように傾斜されていても同様である。

３０・・・インクカートリッジ
３１・・・本体（筐体）
３６・・・インク室
３７・・・インク供給部
３９・・・上壁（断面の縁）
４０・・・前壁（前面）
４１・・・下壁（断面の縁）
４６，７８・・・面（第１壁面）
４７・・・面（第２壁面）
４８・・・検知領域
７１・・・インク供給口
７７・・・内面（第１壁面）
９０・・・制御部（制御手段）
１００・・・インク供給装置
１０１・・・ケース（収容部）
１０８，１０９・・・ガイド溝（ガイド部）
１１０・・・カートリッジ装着部
１１２・・・開口
１１４・・・光センサ（光学センサ）
１２２・・・インクニードル（インク導入管）

Claims (3)

1. 装着向き（５６）へインクカートリッジ（３０）が挿入されることによって当該インクカートリッジ（３０）が装着可能であるカートリッジ装着部（１１０）を備えたインク供給装置（１００）であって、
   上記インクカートリッジ（３０）は、
   インクが貯留されるインク室（３６）を有する筐体（３１）と、
   上記筐体（３１）における装着向き（５６）の前側の前面（４０）に設けられており、上記インク室（３６）に貯留されたインクが流通可能なインク供給口（７１）と、
   上記筐体（３１）において、上記インク供給口（７１）より装着向き（５６）の後ろ側であって、装着向き（５６）と直交する上記筐体（３１）の断面に沿った方向のうち対向する一対の断面の縁（３９，４１）の寸法が最大となる第１方向（５２）に対して上記インク供給口（７１）とは異なる位置に配置されており、装着向き（５６）に沿って光学特性を変化させ得る検知領域（４８）と、を具備し、
   上記カートリッジ装着部（１１０）は、
   上記インクカートリッジ（３０）の筐体（３１）を装着姿勢として装着向き（５６）に沿ってスライド可能に案内するガイド部（１０８，１０９）と、
   上記ガイド部（１０８，１０９）に沿ってインクカートリッジ（３０）が挿入される過程において、上記インク供給口（７１）に挿入されるインク導入管（１１２）と、
   上記ガイド部（１０８，１０９）に沿ってインクカートリッジ（３０）が挿入される過程において、上記インク供給口（７１）に上記インク導入管（１１２）が挿入された後に、上記検知領域（４８）が検知位置を通過するように配置された光学センサ（１１４）と、
   少なくとも上記光学センサ（１１４）が上記検知領域（４８）を検知して出力する検知情報に基づいてインクカートリッジ（３０）の判定に関する処理を行う制御手段（９０）と、を具備し、
   上記検知領域（４８）は、
   装着向き（５６）と直交する、又は第１方向（５２）において上記インク供給口（７１）に近い側より遠い側が装着向き（５６）の前側となって装着向き（５６）と交差する第１壁面（４６，７７，７８）と、
   装着向き（５６）と直交する、又は第１方向（５２）において上記インク供給口（７１）に近い側より遠い側が装着向き（５６）の前側となって装着向き（５６）と交差する第２壁面（４７）と、によって装着向き（５６）に対して区画されているインク供給装置（１００）。
2. 上記筐体（３１）は、装着姿勢における上下方向（５２）に長く、かつ上下方向（５２）と直交する装着向き（５６）でない幅方向（５１）に短い外形であり、
   上記第１方向（５２）は、上下方向であり、
   上記インク供給口（７１）は、上記検知領域の下側に配置されている請求項１に記載のインク供給装置（１００）。
3. 一面が開口（１１２）した箱形の収容部（１０１）と、当該収容部（１０１）の終面下側に設けられたインク導入管（１１２）と、上記収容部（１０１）の終面における上記インク導入管（１１２）より上方に設けられた光学センサ（１１４）と、を備えたカートリッジ装着部（１１０）に装着可能なインクカートリッジ（３０）であって、
   装着向き（５６）前側に配置された前面（４０）、及び当該前面（４０）に対向して配置された後面（４２）を有し、当該前面（４０）と後面（４２）との間にインクを貯留するインク室（３６）が設けられた筐体（３１）と、
   上記前面（４０）の下側に設けられたインク供給部（３７）と、
   上記筐体（３１）において上記インク供給部（３７）より上側に設けられており、装着向き（５６）と直交する方向（５２）へ延びる検知領域（４８）と、を具備し、
   上記インク供給部（３７）における装着向き（５６）の先端（７１）は、上記検知領域（４８）より装着向き（５６）の前側に配置されており、
   挿入過程において、上記インク供給部（３７）の先端（７１）が上記インク導入管（１２２）に当接することにより、当該インク供給部（７２）の先端（７１）と当該インク導入管（１２２）との当接位置を支点として上記筐体（３１）が回動した姿勢において、上記検知領域（４８）が上記光学センサ（１１４）により検知されるインクカートリッジ（３０）。
   

Images