JP2010105238A - 液体供給装置及び液体容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 容器本体内の液量に応じて移動する移動部材を、磁力を利用して容器本体に間接的に固定することができるとともに、移動部材の固定を容易に解除することが可能な液体供給装置を提供すること。
【解決手段】 インクカートリッジ５は、カートリッジ本体３０と、このカートリッジ本体３０に対して移動可能なカバー３２と、カートリッジ本体３０内の液量に応じて移動する遮光板３１ｃとを備え、カートリッジ装着部７に装着されていない状態では、カバー３２は第１の位置に保持されて、カバー３２と遮光板３１ｃに設けられた一対の磁性体４５，４６によって遮光板３１ｃはカートリッジ本体３０に固定されている。そして、装着時にはカバー３２が第１の位置から第２の位置へカートリッジ本体３０に対して移動することで、前記一対の磁性体４５，４６間の磁力による遮光板３１ｃの固定が解除される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、液体供給装置及び液体容器に関する。

従来から、様々な技術分野において、各種装置に設けられた容器装着部に交換可能に装着される液体容器（一般的に、カートリッジとも呼ばれる）が広く知られている。その中でも、容器内部に液面の変動に応じて移動するフロート等の移動部材を備え、この移動部材の位置に基づいて液量（液面レベル）を検出することが可能に構成されているものがある。

例えば、特許文献１には、インクジェットプリンタのカートリッジ装着部に取り外し可能に装着されるインクカートリッジが開示されている。このインクカートリッジは、フロート及び遮光板を両端に備えたセンサアームを有し、インク液面変動に応じてフロートが上下動したときの遮光板の位置を、カートリッジ装着部に設けられた光センサで認識することで、インクカートリッジのインク残量を検出することが可能となっている。

ところで、上述したようなフロート等の移動部材を有する液体容器においては、使用していない状態（例えば、輸送中など）において外部から作用した振動によって、液面が大きく揺れたときに移動部材が激しく移動すると、この移動部材や容器内部に損傷や劣化が生じるといった問題があった。また、移動部材の移動によって液体容器中に泡が発生し、この泡が残存した状態で使用されると、泡によって移動部材の移動が阻害されて、液量を正確に検出することができないという問題もあった。そこで、使用していない状態では、液体を貯留する容器本体にフロート等の移動部材を固定することが可能に構成された液体容器が提案されている。

例えば、特許文献２には、液量検出用のフロートを有する自動車用燃料タンクが開示されている。この燃料タンクには、フロートの上下動を規制するストッパーと、このストッパーに連結されたひも（連結部材）を備えている。そして、燃料タンクの輸送時にはストッパーによりフロートの上下動を規制しつつ、輸送が終了したときにはひもを引っ張ることによりストッパーを取り外し、フロートの上下動規制を解除することが可能となっている。

特開２００８−０８７１５９号公報 特開２００５−１４５１２６号公報（図２）

前記特許文献２の液体容器（燃料タンク）において、ストッパーはフロートに直接接触することでその上下移動を機械的に規制するものであり、使用時には容器外からストッパーを取り外すことができるように、ストッパーにはひもが連結されている。しかし、容器外からひもを引っ張ってストッパーによる直接的な移動規制を解除する際に、フロートにひもの引っ張り力が強く作用するなどしてフロートが損傷したり、あるいは、ストッパーが容器外に取り出される前に容器内に接触して損傷を生じたりする虞がある。別の言い方をすれば、容器の使用開始前に、上述したような損傷が起こらないように気を配りながらストッパーを取り外す作業が必要となる。

本発明の目的は、容器本体内の液量に応じて移動する移動部材を、磁力を利用して容器本体に間接的に固定することができるとともに、移動部材の固定を容易に解除することが可能な液体供給装置を提供することである。

第１の発明の液体供給装置は、液体容器とこの液体容器が取り外し可能に装着される容器装着部とを有する液体供給装置であって、
前記液体容器は、前記液体を貯留する容器本体と、前記容器本体に設けられ、前記容器本体内の液量に応じて前記容器本体に対して移動する移動部材と、前記容器本体に設けられ、所定の第１の位置と第２の位置にわたって前記容器本体に対して移動可能な可動体と、前記可動体を前記第１の位置に保持する保持手段とを備え、
前記移動部材と前記可動体には、互いに引き合う方向の磁力が作用する一対の磁性体が設けられ、前記可動体が前記第１の位置にある状態では、前記一対の磁性体の間に作用する磁力により、前記移動部材が前記容器本体に対して移動不能に固定されており、
前記容器装着部は、前記液体容器の装着時に、前記保持手段による前記可動体の保持を解除する解除手段を備え、前記液体容器が前記容器装着部に装着される際に、前記解除手段により前記可動体の保持状態が解除され、前記可動体が前記第１の位置から前記第２の位置に移動することにより、前記一対の磁性体間に作用する磁力による、前記移動部材の前記容器本体への固定が解除されるように構成されていることを特徴とするものである。

液体容器が容器装着部に装着されていない状態では、容器本体に対して移動可能な可動体が、保持手段によって第１の位置に保持されており、この状態では、可動体と移動部材とに設けられた一対の磁性体間に作用する磁力により、移動部材は容器本体に固定されている。一方、液体容器が容器装着部に装着される際には、容器装着部に設けられた解除手段によって、保持手段による可動体の保持状態が解除され、可動体は容器本体に対して移動して第２の位置に移動する。このとき、一対の磁性体間に作用する磁力が弱まるために、移動部材の容器本体に対する固定が解除される。

これによれば、未装着状態で液体容器に振動が作用した場合でも、容器本体内の液面変動によって移動部材が移動することはなく、移動部材及び容器本体の損傷や異音発生を防止でき、さらには、液体中の泡の発生をも防止できる。また、移動部材は一対の磁性体間に作用する磁力によって間接的に容器本体に固定されていることから、可動体が第２の位置に移動して磁性体の位置が変化したときに、移動部材の固定が自然と解除されることになり、直接的に移動部材を固定している場合と違って、固定解除時に無理な力が移動部材に作用して損傷が生じるということはない。さらに、液体容器を容器装着部に装着するという動作を行うだけで、磁力による移動部材の固定を解除することができ、使用前に移動部材の固定を解除するための特別な作業が必要ない。

第２の発明の液体供給装置は、前記第１の発明において、前記移動部材は、前記容器本体内の液量が少なくなるほど所定の一方向に移動するように構成されており、前記液体容器が前記容器装着部に装着されていない状態では、前記移動部材は、前記所定の一方向に関する移動限界位置において、前記一対の磁性体間の磁力により前記容器本体に固定されていることを特徴とするものである。

このように、移動部材が、一対の磁性体間の磁力により、液体残量が少なくなったときの移動限界位置で容器本体に固定されるように構成されていると、液量の十分な液体容器が容器装着部に装着されて移動部材の固定が解除されたときには、移動部材は、磁力で固定されていた位置から、容器内の液量に応じた位置に自然に移動する。また、液量がほとんど無くなった使用済みの液体容器を容器装着部から取り外す際には、既に、移動部材は液体残量が少なくなったときの移動限界位置にあり、取り外しによって可動体が第１の位置に戻ったときに、移動部材が位置を変えることなくそのままの状態で自動的に固定されることになる。そのため、使用済みの液体容器を搬送する際などに容器本体内で移動部材が動いて、移動部材や容器本体が損傷したり、音が発生したりするのを防止できる。

第３の発明の液体供給装置は、前記第２の発明において、前記液体容器が前記容器装着部に装着されて前記移動部材の前記液体容器への固定が解除されたときに、前記移動部材が前記所定の一方向と反対方向に移動するか否かを検出する移動検出手段と、前記移動検出手段の検出結果に基づいて、前記容器本体内の前記液体の有無を判定する判定手段とを備えていることを特徴とするものである。

液体容器が容器装着部に装着されていない状態では、容器本体内に十分な液体がある場合であっても、移動部材は、液量が少なくなったときの移動限界位置で固定されている。この状態から、液体容器が容器装着部に装着されると移動部材の液体容器への固定が解除されるが、容器本体内に液体が十分にある場合には、移動部材は前記移動限界位置から所定の一方向と逆方向に移動するのに対して、容器本体内の液体が少ない場合には前記移動限界位置から移動しない。従って、装着直後の移動部材の移動を移動検出手段で検出することで、容器本体内の液体の有無を判定することが可能となる。

第４の発明の液体供給装置は、前記第１〜第３の何れかの発明において、前記可動体は、前記液体容器の前記容器装着部への装着方向に沿って、前記容器本体に対して移動可能であり、前記解除手段は、前記液体容器の装着時に前記容器本体と前記可動体の一方にのみ当接し、前記液体容器の装着時における反力によって前記可動体を前記容器本体に対して相対移動させることを特徴とするものである。

容器本体と可動体を有する液体容器を、所定の装着方向に沿って容器装着部へ装着していくと、容器装着部に設けられた解除手段が、容器本体と可動体の一方とのみ当接する。さらに液体容器を装着方向に押し込むと、解除手段から当接した一方に作用する反力によって可動体が容器本体に対して装着方向に相対移動することになり、可動体が第２の位置に移動して、移動部材の容器本体に対する固定が解除される。これによれば、容器本体と可動体の一方にのみ当接するだけの簡単な構成の解除手段により、保持手段による可動体の保持を解除することができる。

第５の発明の液体供給装置は、前記第１〜第４の何れかの発明において、前記移動部材は、前記容器本体内の液面変動に応じて移動するフロートであることを特徴とするものである。

この構成によれば、容器本体内の液面変動に応じて、フロートである移動部材は、上下方向（重力方向）に移動する。

第６の発明の液体供給装置は、前記第１〜第４の何れかの発明において、前記容器本体内に、液面変動に応じて移動するフロートと、一端に前記フロートが連結されるとともに前記容器本体に対して回動可能に構成されたアームとが設けられ、
前記移動部材は前記アームの他端に連結されて、前記アームを介して前記フロートの移動に応じて前記容器本体に対して移動するように構成されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、容器本体内の液面変動に応じて、アームの一端に連結されたフロートが上下方向（重力方向）に移動し、これに伴ってアームが回動して、アームの他端に連結された移動部材がフロートとは逆方向に移動する。

第７の発明の液体容器は、液体を貯留する容器本体と、前記容器本体に設けられ、前記容器本体内の液量に応じて前記容器本体に対して移動する移動部材と、前記容器本体に設けられ、所定の第１の位置と第２の位置にわたって前記容器本体に対して移動可能な可動体と、前記可動体を前記第１の位置に保持する保持手段とを備え、
前記移動部材と前記可動体には、互いに引き合う方向の磁力が作用する一対の磁性体が設けられ、前記可動体が前記第１の位置にある状態では、前記一対の磁性体の間に作用する磁力により、前記移動部材が前記容器本体に対して移動不能に固定され、
前記保持手段による前記可動体の保持状態が解除されて、前記可動体が、前記第１の位置から前記第２の位置に移動したときに、前記一対の磁性体間に作用する磁力による、前記移動部材の前記容器本体への固定が解除されるように構成されていることを特徴とするものである。

容器本体に対して移動可能な可動体が、保持手段によって第１の位置に保持されている状態では、可動体と移動部材とに設けられた一対の磁性体間に作用する磁力により、移動部材は容器本体に固定されている。一方、保持手段による可動体の保持状態が解除されて、可動体は容器本体に対して移動して第２の位置に移動すると、一対の磁性体間に作用する磁力が弱まるために、移動部材の容器本体に対する固定が解除される。

これによれば、使用していない状態で液体容器に振動が作用した場合でも、容器本体内の液面変動によって移動部材が移動することはなく、移動部材及び容器本体の損傷や異音発生を防止でき、さらには、液体中の泡の発生をも防止できる。また、移動部材は一対の磁性体間に作用する磁力によって間接的に容器本体に固定されていることから、可動体が第２の位置に移動して磁性体の位置が変化したときに、移動部材の固定が自然と解除されることになり、直接的に移動部材を固定している場合と違って、固定解除時に無理な力が移動部材に作用して損傷が生じるということはない。さらに、可動体を容器本体に対して移動させるだけで、磁力による移動部材の固定を解除することができる。

第８の発明の液体容器は、前記第７の発明において、前記移動部材は、前記容器本体内の液量が少なくなるほど所定の一方向に移動するように構成されており、前記移動部材は、前記所定の一方向に関する移動限界位置において、前記一対の磁性体間の磁力により前記容器本体に固定されていることを特徴とするものである。

このように、移動部材が、一対の磁性体間の磁力により、液体残量が少なくなったときの移動限界位置で容器本体に固定されるように構成されていると、可動体が第１の位置から第２の位置に移動することによって移動部材の固定が解除されたときには、移動部材は、磁力で固定されていた位置から、容器内の液量に応じた位置に自然に移動する。また、液量がほとんど無くなった使用済みの液体容器においては、既に、移動部材は液体残量が少なくなったときの移動限界位置にあり、可動体が第１の位置に戻されることで、移動部材が位置を変えることなくそのままの状態で自動的に固定されることになる。そのため、使用済みの液体容器を搬送する際などに容器本体内で移動部材が動いて、移動部材や容器本体が損傷したり、音が発生したりするのを防止できる。

本発明によれば、未装着状態で液体容器に振動が作用した場合でも、容器本体内の液面変動によって移動部材が移動することはなく、移動部材及び容器本体の損傷や異音発生を防止でき、さらには、液体中の泡の発生をも防止できる。また、移動部材は一対の磁性体間に作用する磁力によって間接的に容器本体に固定されていることから、可動体が第２の位置に移動して磁性体の位置が変化したときに、移動部材の固定が自然と解除されることになり、直接的に移動部材を固定している場合と違って、固定解除時に無理な力が移動部材に作用して損傷が生じるということはない。さらに、液体容器を容器装着部に装着するという動作を行うだけで、磁力による移動部材の固定を解除することができ、使用前に移動部材の固定を解除するための特別な作業が必要ない。

次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、液体供給装置として、記録用紙に対してインクを噴射して画像等を記録する、インクジェットプリンタのインク供給系に本発明を適用したものである。

図１は、本実施形態に係るインクカートリッジが装着されるプリンタの概略構成を示す平面図である。図１に示すように、プリンタ１は、図１の走査方向に沿って往復移動可能に構成されたキャリッジ２と、このキャリッジ２に搭載されたインクジェットヘッド３及びサブタンク４ａ〜４ｄと、４つのインクカートリッジ５ａ〜５ｄと、これら４つのインクカートリッジ５ａ〜５ｄが装着されるホルダ１０と、記録用紙Ｐを図１の紙送り方向に搬送する搬送機構６等を備えている。

キャリッジ２は、図１の左右方向（走査方向）に平行に延びる２本のガイド軸１７に沿って往復移動可能に構成されている。また、キャリッジ２には、無端ベルト１８が連結されており、キャリッジ駆動モータ１９によって無端ベルト１８が走行駆動されたときに、キャリッジ２は、無端ベルト１８の走行に伴って走査方向に移動するようになっている。

このキャリッジ２には、インクジェットヘッド３と４つのサブタンク４ａ〜４ｄが搭載されている。インクジェットヘッド３は、その下面（図１の紙面向こう側の面）に多数の液滴噴射用ノズルを備えている。また、４つのサブタンク４ａ〜４ｄは、走査方向に沿って並べて配置されており、これら４つのサブタンク４ａ〜４ｄにはチューブジョイント２０が一体的に設けられている。そして、チューブジョイント２０に連結された可撓性のチューブ１１によって、４つのサブタンク４ａ〜４ｄと４つのインクカートリッジ５ａ〜５ｄとがそれぞれ接続されている。

ホルダ１０は、一方向（図１では走査方向）に配列された４つのカートリッジ装着部７を備え、これら４つのカートリッジ装着部７に、４つのインクカートリッジ５ａ〜５ｄがそれぞれ装着される。４つのインクカートリッジ５ａ〜５ｄには、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの、４色のインクがそれぞれ貯留されている。

そして、４つのインクカートリッジ５ａ〜５ｄにそれぞれ貯留された４色のインクは、ホルダ１０に接続された４本のチューブ１１を介して４つのサブタンク４ａ〜４ｄに供給され、サブタンク４ａ〜４ｄにおいて一時的に貯留された後、インクジェットヘッド３に供給される。そして、インクジェットヘッド３は、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動しつつ、その下面に設けられた多数のノズルから、搬送機構６により図１の下方（紙送り方向）に搬送される記録用紙Ｐにインクの液滴を噴射する。

搬送機構６は、インクジェットヘッド３よりも紙送り方向上流側に配置された給紙ローラ２５と、インクジェットヘッド３よりも紙送り方向下流側に配置された排紙ローラ２６とを有する。給紙ローラ２５と排紙ローラ２６は、それぞれ、給紙モータ２７と排紙モータ２８により回転駆動される。そして、この搬送機構６は、給紙ローラ２５により、記録用紙Ｐを図１の上方からインクジェットヘッド３に供給するとともに、排紙ローラ２６により、インクジェットヘッド３によって画像や文字等が記録された記録用紙Ｐを図１の下方へ排出するように構成されている。

次に、インクカートリッジ５について説明する。尚、４色のインクをそれぞれ貯留する４つのインクカートリッジ５ａ〜５ｄは同じ構成を有するものであるため、以下では、それらのうちの１つについて説明する。図２は、インクカートリッジ５の、ホルダ１０への装着方向を含む平面に関する断面図である。尚、図２において、ホルダ１０への装着方向を前方、装着方向と逆の方向（取り外し方向）を後方と定義する。

図２に示すように、インクカートリッジ５は、インクを貯留するとともにインク導出孔３７を有するカートリッジ本体３０（容器本体）と、カートリッジ本体３０内にそのインク残量を検出するために設けられたセンサアーム３１と、カートリッジ本体３０に対して装着方向（前後方向）にスライド移動可能なカバー３２（可動体）とを備えている。

カートリッジ本体３０は、合成樹脂材料等の光透過性材料により、ほぼ直方体形状に形成されている。このカートリッジ本体３０内には、インクを貯留するためのインク貯留室３３が形成されている。また、カートリッジ本体３０には、その内部にインク貯留室３３と連通するセンサ室３４を備えた突出部３５が、前壁部３６よりもさらに前方へ突出するように設けられ、この突出部３５内のセンサ室３４には、後述するセンサアーム３１の遮光板３１ｃが配置される。

カートリッジ本体３０の前壁部３６の下端部には、インク貯留室３３の下部空間と連通し、このインク貯留室３３からインクを導出するためのインク導出孔３７が設けられている。尚、前壁部３６のインク導出孔３７が設けられた部分には、ゴム等からなる環状のシール部材３９が取り付けられている。さらに、前壁部３６の上端部には、インク貯留室３３の上部空間と連通し、インク貯留室３３に大気を導入する大気連通孔３８が設けられている。

センサアーム３１は、インク貯留室３３内においてカートリッジ本体３０に回動自在に支持されたアーム部３１ａと、このアーム部３１ａの一端に設けられ、インク液面変動に応じて上下に移動するフロート３１ｂと、アーム部３１ａの他端に設けられた遮光板３１ｃとを有する。遮光板３１ｃは、突出部３５内のセンサ室３４に収容されており、後述するホルダ１０のカートリッジ装着部７にインクカートリッジ５が装着された状態で、このカートリッジ装着部７に設けられた光センサ５３（図３参照）の光を遮断することが可能である。

そして、センサアーム３１は、インク貯留室３３内のインク液面変動に応じてフロート３１ｂが上下に移動したときに、このフロート３１ｂとアーム部３１ａを介して連結された遮光板３１ｃが、センサ室３４内においてカートリッジ本体３０に対して上下に移動（揺動）するように構成されている。より具体的には、インク貯留室３３内に十分なインクがある場合には、フロート３１ｂに大きな浮力が作用し、アーム部３１ａに図２の反時計回りの方向のモーメントが働くため、図２に二点鎖線で示すように、遮光板３１ｃはセンサ室３４の底面に当接する。一方、インク貯留室３３内のインク残量が少なくなってフロート３１ｂが液面から一部露出すると、フロート３１ｂに作用する浮力が小さくなり、図２に実線で示すように、アーム部３１ａは図２の時計回りの方向に回動して、遮光板３１ｃはセンサ室３４の天井面に当接する。

カバー３２は、カートリッジ本体３０よりも一回り大きい有底状部材である。カバー３２の前端は開口しており、このカバー３２の開口にカートリッジ本体３０が後端部から挿入されることで、カートリッジ本体３０がカバー３２内に収容されて保護されるようになっている。また、カバー３２は、カートリッジ本体３０に対して前後方向（装着方向）に移動可能である。さらに、このカバー３２の底面（後側の壁部内面）とカートリッジ本体３０の後端面との間には、バネ４０が介装されており、落下等によりインクカートリッジ５に衝撃が与えられた場合でも、カバー３２とバネ４０が衝撃を吸収し、カートリッジ本体３０が損傷しないように構成されている。さらに、このバネ４０（保持手段）の付勢力によって、カバー３２は、カートリッジ本体３０のインク導出孔３７が形成された前端部がこのカバー３２から飛び出すように、カートリッジ本体３０よりも後方に下がった位置（第１の位置）に保持されている。また、カバー３２の上面には、カートリッジ装着部７にインクカートリッジ５が装着されたときに、カートリッジ装着部７に設けられた係止部材５５（図３参照）が係合する係合凹部３２ａが形成されている。

さらに、このインクカートリッジ５には、インク貯留室３３内で回動するセンサアーム３１を、ホルダ１０のカートリッジ装着部７に装着されていない状態においては回動不能に固定するための構成が付加されている。その構成について以下説明する。

センサアーム３１の遮光板３１ｃには、軟質磁性体の金属片４６が設けられている。ここで、軟質磁性体とは、磁性体の中でも比較的簡単に磁極が消えたり反転したりするものを指す。すなわち、永久磁石の磁界によって比較的簡単に磁化することで永久磁石と引き合う磁力が発生し、永久磁石の磁界が及ばない範囲では、磁極が消えることで自ら磁界を発生させないものを指す。したがって、永久磁石４５の磁界によって磁化される金属片４６も軟質磁性体に含まれる。一方、カバー３２には、突出部３５の上面に接触する支持部３２ｂが一体に設けられ、この支持部３２ｂには永久磁石４５が支持されている。つまり、支持部３２ｂに支持された永久磁石は、カバー３２と一体的に、カートリッジ本体３０に対して前後方向（装着方向）に移動可能である。そして、カバー３２がバネ４０の付勢力によって図２に示す位置（第１の位置）に保持されている状態では、支持部３２ｂは遮光板３１ｃのほぼ直上の位置にあり、支持部３２ｂに支持された永久磁石４５と遮光板３１ｃに設けられた金属片４６との間に引き合う方向の磁力が作用して、遮光板３１ｃは、センサ室３４の天井面に当接した上限位置（インク液量が少なくなったときの移動限界位置）でカートリッジ本体３０に移動不能に固定されることになる。

次に、インクカートリッジ５が装着されるホルダ１０について説明する。図１に示すように、ホルダ１０は、一方向（図１では走査方向と平行な方向）に配列されて、４つのインクカートリッジ５が装着される４つのカートリッジ装着部７を有する。尚、４つのカートリッジ装着部７は同じ構成を有するものであるため、以下ではそれらのうちの１つについて説明する。

図３はホルダ１０の断面図である。図３に示すように、ホルダ１０の１つのカートリッジ装着部７は、後方に開口したカートリッジ収容室５０と、カートリッジ収容室５０を形成するホルダ１０の前壁部５１に設けられたインク導出路５２と、同じく前壁部５１に設けられた光センサ５３とを備えている。

カートリッジ収容室５０には、開口した後方からインクカートリッジ５が挿入される。また、前壁部５１の下端部はそれよりも上の部分と比べて後方へ張り出しており、この張出部分５１ａに、インク導出路５２が設けられている。このインク導出路５２は、図１に示すチューブ１１を介してインクジェットヘッド３と接続されている。また、光センサ５３は、前壁部５１の上下方向中央部に設けられており、図３の紙面垂直方向に関して所定間隔を空けて対向配置された発光部５３ａと受光部５３ｂとを備えている。さらに、カートリッジ収容室５０を形成するホルダ１０の上壁部には、カートリッジ収容室５０に装着されるインクカートリッジ５の係合凹部３２ａに係合可能な係止部材５５が、上下に移動可能に取り付けられている。

次に、ホルダ１０（カートリッジ装着部７）へインクカートリッジ５を装着する際の、インクカートリッジ５及びカートリッジ装着部７の一連の作用について説明する。図４（ａ）はインクカートリッジ５の装着途中の状態を示し、図４（ｂ）はインクカートリッジ５の装着完了状態を示している。図４（ａ）に示すように、インクカートリッジ５は、そのカバー３２が前方に押し込まれることによってカートリッジ装着部７のカートリッジ収容室５０に挿入される。このとき、バネ４０によって所定の位置関係が保持された状態で、カートリッジ本体３０とカバー３２とが一体的に前方へ移動する。

その後、カバー３２よりも前方に飛び出しているカートリッジ本体３０が、カートリッジ装着部７の張出部分５１ａにシール部材３９を介して当接する。この状態から、図４（ｂ）に示すように、さらにカバー３２が前方へ押し込まれると、カバー３２の前方への移動は規制されていないことから、カバー３２は、バネ４０の付勢力に抗してカートリッジ本体３０に対して前方へ移動する。言い換えれば、張出部分５１ａからカートリッジ本体３０に反力が作用することで、カートリッジ本体３０とカバー３２との間に前後方向の相対移動が生じ、その結果、図４（ａ）で示される第１の位置よりも前方の、第２の位置へカバー３２が移動する。このとき、カバー３２に一体的に設けられた支持部３２ｂもカートリッジ本体３０の突出部３５に対して前方へスライド移動するため、支持部３２ｂに設けられた永久磁石４５が遮光板３１ｃの直上位置よりも前方へずれる。これにより、遮光板３１ｃの金属片４６と支持部３２ｂの永久磁石４５との間に作用する磁力が弱まり、遮光板３１ｃのカートリッジ本体３０に対する固定が解除される。このように、インクカートリッジ５の装着動作に連動して、遮光板３１ｃの固定が解除されることから、固定解除を簡単に行える。

尚、カートリッジ本体３０にのみ当接して、カートリッジ本体３０に反力を作用させることにより、カバー３２が第１の位置（図４（ａ））に保持されている状態を解除して、カバー３２のカートリッジ本体３０に対する相対移動を生じさせる張出部分５１ａが、本願発明の解除手段に相当する。このように、本実施形態では、張出部分５１ａという、インクカートリッジ５の装着時にカートリッジ本体３０に当接するだけの簡単な構成で、バネ４０によるカバー３２の保持状態を解除、即ち、遮光板３１ｃの固定を解除することができる。

カバー３２が、図４（ｂ）に示す第２の位置に移動すると、このカバー３２に設けられた係合凹部３２ａに、カートリッジ装着部７に設けられた係止部材５５が係合する。この係合によってカバー３２の前後方向移動が規制され、インクカートリッジ５の抜け止めがなされる。また、この状態では、張出部分５１ａに形成されたインク導出路５２と、カートリッジ本体３０に形成されたインク導出孔３７とが連通する。また、カートリッジ本体３０に形成された大気連通孔３８は開放された状態となっており、その結果、大気連通孔３８からインク貯留室３３内に大気が導入されて、インク貯留室３３内のインクがインク導出孔３７から、ホルダ１０（カートリッジ装着部７）側のインク導出路５２へ導出可能な状態となる。

また、同時に、カートリッジ本体３０に設けられた突出部３５が、光センサ５３の発光部５３ａと受光部５３ｂの間に挿入される。ここで、装着前の状態では、遮光板３１ｃは、センサ室３４の天井面に当接する上限位置、即ち、インクの残量が少なくなったときの移動限界位置において固定されていた。そのため、装着時に遮光板３１ｃの固定が解除されたときに、インク貯留室３３内にインクが十分にある場合には、図４（ｂ）に示すように、浮力によるフロート３１ｂの上昇に伴って、遮光板３１ｃは、前記上限位置から、センサ室３４の底面に当接する下限位置まで自然に移動する。このとき、発光部５３ａからの光は遮光板３１ｃによって遮断されることになり、受光部５３ｂで受光されなくなる。

一方、インク貯留室３３内のインク残量が少ない場合には、フロート３１ｂに作用する浮力は小さいことからフロート３１ｂは上昇せず、遮光板３１ｃはセンサ室３４の天井面に当接する上限位置に位置したままで、下方へは移動しない。このときには、発光部５３ａからの光は遮光板３１ｃによって遮断されずに受光部５３ｂで受光される。この光センサ５３は、上限位置における遮光板３１ｃの固定が解除されたときに、遮光板３１ｃが上限位置から下方へ移動するか否かを検出する、本願発明の移動検出手段に相当する。

尚、インクカートリッジ５をカートリッジ装着部７から取り外す際には、係止部材５５が上へ引っ張り上げられて係合凹部３２ａとの係合状態が解除された後に、バネ４０の付勢力によって、カバー３２が後方へと飛び出す。このように、カバー３２とバネ４０があることで、ユーザーがインクカートリッジ５を取り外すことが容易な構造となっている。ここで、上述したように、遮光板３１ｃが、上限位置（インクが少なくなったときの移動限界位置）で固定されるようになっている場合には、以下のような利点もある。即ち、インクがほとんど無くなった使用済みのインクカートリッジ５をカートリッジ装着部７から取り外す際には、既に、遮光板３１ｃは上限位置にある。従って、取り外し時に、バネ４０の付勢力によってカバー３２が第１の位置に戻ったときには、遮光板３１ｃはその位置を前記上限位置から変えることなくそのままの状態で自動的に固定されることになる。そのため、使用済みのインクカートリッジ５を搬送する際などにカートリッジ本体３０内で遮光板３１ｃが動いて、遮光板３１ｃやカートリッジ本体３０が損傷したり、音が発生したりするのを防止できる。

また、上述したように、センサアーム３１をカートリッジ本体３０に固定するために、センサアーム３１の遮光板３１ｃとカバー３２に、互いに引き合う磁力が作用する一対の磁性体（金属片４６と永久磁石４５）が設けられている。ここで、仮に、遮光板３１ｃ側に、自ら周囲に磁界を生じさせる永久磁石４５が設けられていると、カートリッジ装着部７に装着された状態において、インクカートリッジ５の周辺に金属製部材等の別の磁性体が配置されている場合に、この別の磁性体との間に作用する磁力によってセンサアーム３１の動作に影響が出る虞がある。しかし、本実施形態では、遮光板３１ｃ側には自らは磁界を発生させることのない金属片４６が設けられていることから、その周辺に金属製部材等が存在しても、それとの間に磁力が生じることはなく、上述したような問題は生じない。

次に、プリンタ１の制御系について、図５のブロック図を参照して簡単に説明する。図５に示されるプリンタ１の制御装置８は、例えば、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プリンタ１の全体動作を制御する為の各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵで実行されることにより、以下に説明するような種々の制御を行うものであってもよい。あるいは、演算回路を含む各種回路が組み合わされたハードウェア的なものであってもよい。

制御装置８の記録制御部６１は、ＰＣ６０から入力された記録画像等に関するデータに基づいて、インクジェットヘッド３、キャリッジ２を駆動するキャリッジ駆動モータ１９、搬送機構６の給紙モータ２７及び排紙モータ２８等を制御して、記録用紙Ｐへの所望の画像等の記録を行わせる。

さらに、制御装置８は、カートリッジ装着部７に設けられた光センサ５３の出力信号に基づいて、装着されたインクカートリッジ５のインクの有無を判定する、残量判定部６２（判定手段）を有する。

前述したように、カートリッジ装着部７にインクカートリッジ５が装着されたときに、光センサ５３は、その装着されたインクカートリッジ５の遮光板３１ｃが、上限位置（インク残量の少なくなったときの移動限界位置）から下方へ移動するか否かを検出する。そこで、残量判定部６２は、この光センサ５３の検出結果に基づいてインクの有無を判定する。より具体的には、遮光板３１ｃが上限位置から下方（インク残量の多い側）へ移動したことが光センサ５３で検出されたときには、残量判定部６２は装着されたインクカートリッジ５にインクが存在すると判定し、インク残量のあるインクカートリッジ５がカートリッジ装着部７に装着されていることを、ＰＣ６０に通知する。

尚、カートリッジ装着部７に、残量の少ないインクカートリッジ５が装着された場合には、遮光板３１ｃは、装着時に固定が解除された後でも上限位置に留まったままである。そのため、光センサ５３のみでは、インクカートリッジ５が装着されていないのか、残量の少ないインクカートリッジ５が装着されたのかを、区別して認識することはできない。しかしながら、残量判定部６２は、カートリッジ装着部７に残量の十分あるインクカートリッジ５が装着されている状態（即ち、記録用紙Ｐへの記録が可能な状態）であるか否かを認識できれば十分であり、上記２つの場合を区別して認識することは特に必要でないと言える。もし、インクカートリッジ５がカートリッジ装着部７に装着されたことを検出した上で、そのインクカートリッジ５のインクの有無を残量判定部６２で判定することが必要である場合には、例えば、インクカートリッジ５の装着自体を検出するためのセンサ等を設ければよい。

以上説明した本実施形態のプリンタ１においては、インクカートリッジ５がカートリッジ装着部７に装着されていない状態では、センサアーム３１の遮光板３１ｃとカバー３２とにそれぞれ設けられた一対の磁性体（金属片４６と永久磁石４５）間に作用する磁力により、センサアーム３１がカートリッジ本体３０に固定されるため、カートリッジ本体３０内に生じた液面変動によってセンサアーム３１が回動（遮光板３１ｃが上下動）することがなく、センサアーム３１及びカートリッジ本体３０の損傷や異音発生を防止できる。

また、未装着状態でセンサアーム３１が揺動してしまうと、インク中に泡が発生するが、このような泡が残存した状態でインクカートリッジ５が装着されると、センサアーム３１の動きが泡によって阻害されてしまうということも考えられる。しかし、本実施形態においては、センサアーム３１を揺動不能に固定することで、泡の発生を防止することができる。

また、装着時にカバー３２が第２の位置に移動することで永久磁石４５の位置が変化したときに、遮光板３１ｃの金属片４６に作用する磁力が弱まって遮光板３１ｃの固定が自然と解除されることになり、固定解除時に無理な力が遮光板３１ｃに作用して損傷が生じるということはない。さらに、インクカートリッジ５をカートリッジ装着部７に装着するという動作を行うだけで、磁力による遮光板３１ｃの固定を解除することができ、装着前に遮光板３１ｃの固定を解除するための特別な作業が必要ない。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

１］遮光板とカバーにそれぞれ設けられる磁性体は、両者の間に引き合う方向の磁力を発生させるものであれば、前記実施形態の構成に限定されない。例えば、遮光板側に永久磁石が設けられ、カバー側に金属片が設けられてもよい。または、遮光板とカバーの両方に永久磁石が設けられてもよい。また、両者の間に引き合う方向の磁力を発生させるものであれば、金属片である必要はなく、セラミックス等であってもよい。

２］図６に示すように、カバー３２に一体的に設けられて磁性体４５を支持する支持部３２ｂが、センサ室３４を形成する突出部３５の下面に接触するように配置され、カートリッジ装着部７に装着されていない状態では、遮光板３１ｃが、センサ室３４の底面と当接する下限位置（インクが多い側の移動限界位置）で固定されてもよい。

３］前記実施形態では、インクカートリッジ５が装着される際に、カートリッジ本体３０がカートリッジ装着部７内に設けられた張出部分５１ａ（解除手段）に当接することで、カートリッジ本体３０と、永久磁石４５（磁性体）を保持するカバー３２（可動体）との間に相対移動を生じさせていた（図４参照）。しかし、磁性体を保持する可動体の方がカートリッジ装着部７内で当接することで、この可動体とカートリッジ本体との間に相対移動が生じるように構成されてもよい。

例えば、図７に示すインクカートリッジ５Ａは、カートリッジ本体３０と、このカートリッジ本体３０の前端部において前後方向（装着方向）に移動可能に設けられた可動体３２Ａを有する。カートリッジ本体３０と可動体３２Ａとの間にはバネ４０Ａ（保持手段）が介装されており、このバネ４０Ａによって、可動体３２Ａが図７の位置（第１の位置）に保持されている。また、可動体３２Ａの、突出部３５の下面と接触する部分には磁性体４５が支持されており、遮光板３１ｃの磁性体４６と可動体３２Ａの磁性体４５の間には、互いに引き合う方向の磁力が作用する。

一方、カートリッジ装着部７Ａの前壁部５１Ａには当接部６５（解除手段）が設けられており、この当接部６５は、カートリッジ装着部７Ａにインクカートリッジ５Ａが装着される際に、そのインクカートリッジ５Ａの可動体３２Ａにのみ当接するようになっている。従って、図７（ａ）の、可動体３２Ａが当接部６５に当接した状態からさらにカートリッジ本体３０が前方へ押し込まれると、当接部６５から可動体３２Ａに作用する反力により、可動体３２Ａとカートリッジ本体３０との間に前後方向の相対移動が生じ、その結果、可動体３２Ａは、図７（ａ）の位置よりも、カートリッジ本体３０に対して後退した図７（ｂ）の位置（第２の位置）に移動する。これにより、磁性体４５の位置が遮光板３１ｃの直下よりも後方にずれて、遮光板３１ｃの固定が解除される。

４］カートリッジ本体内の液量の変動に応じて移動する移動部材としては、フロートそのものであってもよい。例えば、図８に示すインクカートリッジ５Ｂにおいては、インクを貯留するカートリッジ本体３０Ｂの前壁部３６Ｂに、インク導出孔３７及び大気連通孔３８と、孔３７，３８の間に配置された凹部６６とが設けられ、凹部６６の下側にはセンサ室３４Ｂが形成されている。そして、このセンサ室３４Ｂ内に、フロートからなる遮光板３１Ｂが液量の変動に応じて上下方向に移動可能に配設されている。また、カバー３２Ｂと一体的に設けられた支持部３２ｂが凹部６６の内面に接触しており、この支持部３２ｂに、遮光板３１Ｂの磁性体４６と引き合う磁性体４５が支持されている。従って、カートリッジ装着部７Ｂに装着されていない状態では、フロートからなる遮光板３１Ｂは、支持部３２ｂに設けられた磁性体４５によって上方に引き寄せられ、センサ室３４Ｂの天井面（凹部３４Ａの下側の壁部）に当接した状態でカートリッジ本体３０Ｂに固定されることになる。

５］カートリッジ本体内の液量の変動に応じて移動する移動部材は、発光部と受光部を有する光センサにより位置が検出される遮光板には限られない。例えば、移動部材が、カートリッジ本体内に設けられたフロートと連結されるとともに、フロートの上下移動と連動してカートリッジ本体の外側において移動するものであってもよい。この場合には、ホルダ（カートリッジ装着部）側に設けられた、近接センサやリミットスイッチなどの光センサ以外のセンサ類により、カートリッジ本体の外側で移動する移動部材の位置を検出することができるため、移動部材を遮光板で構成する必要は特にない。

６］磁性体を保持する可動体は、カートリッジ本体に対して装着方向に移動可能である必要は必ずしもない。つまり、インクカートリッジがカートリッジ装着部に装着されていない状態では、可動体とカートリッジ本体とが、磁性体間の磁力によって移動部材を固定可能な所定の位置関係に保持される一方で、装着時には、可動体とカートリッジ本体との間にある方向に関する相対移動を生じさせる構成であればよい。例えば、可動体が、インクカートリッジの装着時に、その装着動作に連動して作動するリンク機構等を介して、カートリッジ本体に対して回動することで、磁性体の位置を変化させるように構成されてもよい。

また、可動体とカートリッジ本体との位置関係を保持する保持手段はバネには限られず、可動体を第１の位置でロックする種々のロック機構であってもよい。さらに、保持手段による可動体の保持を解除する、カートリッジ装着部側の解除手段も、保持手段の構成に応じて適宜変更できる。例えば、保持手段が前述したロック機構である場合には、解除手段は、そのロック機構のロック状態を解除するのに適した構成とすればよい。

７］前述した実施形態及びその変更形態においては、インクカートリッジの装着動作に連動して、可動体がカートリッジ本体に対して移動して、磁力による移動部材の固定が解除されるようになっていたが、インクカートリッジの装着前に、ユーザー自らが可動体を操作して保持手段による可動体の保持（即ち、移動部材の固定状態）を解除した後に、カートリッジ装着部に装着するものであってもよい。この場合には、カートリッジ装着部に、保持手段による可動体の保持を解除する解除手段が設けられる必要はない。

以上説明した実施形態は、インクジェットプリンタに用いられるインクカートリッジに本発明を適用した例であるが、本発明の適用対象はインクカートリッジに限られるものではない。即ち、液体を貯留する容器本体と、この容器本体内の液量に応じて移動する移動部材とを有するものであれば、用途や貯留される液体の種類に関わらず、本発明を適用することが可能である。

本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。 インクカートリッジの断面図である。 ホルダの断面図である。 ホルダに設けられたカートリッジ装着部へのインクカートリッジの装着を示す図であり、（ａ）は装着途中の状態、（ｂ）は装着完了状態をそれぞれ示す。 プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。 変更形態のインクカートリッジの断面図である。 別の変更形態における、カートリッジ装着部へのインクカートリッジの装着を示す図であり、（ａ）は装着途中の状態、（ｂ）は装着完了状態をそれぞれ示す。 さらに別の変更形態における、カートリッジ装着部へのインクカートリッジの装着を示す図である。

符号の説明

１ プリンタ
５，５Ａ，５Ｂ インクカートリッジ
７，７Ａ，７Ｂ カートリッジ装着部
３０，３０Ｂ カートリッジ本体
３１ｃ 遮光板
３１Ｂ 遮光板
３２，３２Ｂ カバー
３２Ａ 可動体
４０ バネ
４５ 永久磁石（磁性体）
４６ 金属片（磁性体）
５１ａ 張出部分
６２ 残量判定部
６５ 当接部

Claims (8)

1. 液体容器とこの液体容器が取り外し可能に装着される容器装着部とを有する液体供給装置であって、
   前記液体容器は、
   前記液体を貯留する容器本体と、
   前記容器本体に設けられ、前記容器本体内の液量に応じて前記容器本体に対して移動する移動部材と、
   前記容器本体に設けられ、所定の第１の位置と第２の位置にわたって前記容器本体に対して移動可能な可動体と、
   前記可動体を前記第１の位置に保持する保持手段とを備え、
   前記移動部材と前記可動体には、互いに引き合う方向の磁力が作用する一対の磁性体が設けられ、前記可動体が前記第１の位置にある状態では、前記一対の磁性体の間に作用する磁力により、前記移動部材が前記容器本体に対して移動不能に固定されており、
   前記容器装着部は、前記液体容器の装着時に、前記保持手段による前記可動体の保持を解除する解除手段を備え、
   前記液体容器が前記容器装着部に装着される際に、前記解除手段により前記可動体の保持状態が解除され、前記可動体が前記第１の位置から前記第２の位置に移動することにより、前記一対の磁性体間に作用する磁力による、前記移動部材の前記容器本体への固定が解除されるように構成されていることを特徴とする液体供給装置。
2. 前記移動部材は、前記容器本体内の液量が少なくなるほど所定の一方向に移動するように構成されており、
   前記液体容器が前記容器装着部に装着されていない状態では、前記移動部材は、前記所定の一方向に関する移動限界位置において、前記一対の磁性体間の磁力により前記容器本体に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。
3. 前記液体容器が前記容器装着部に装着されて前記移動部材の前記液体容器への固定が解除されたときに、前記移動部材が前記所定の一方向と反対方向に移動するか否かを検出する移動検出手段と、
   前記移動検出手段の検出結果に基づいて、前記容器本体内の前記液体の有無を判定する判定手段とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の液体供給装置。
4. 前記可動体は、前記液体容器の前記容器装着部への装着方向に沿って、前記容器本体に対して移動可能であり、
   前記解除手段は、前記液体容器の装着時に前記容器本体と前記可動体の一方にのみ当接し、前記液体容器の装着時における反力によって前記可動体を前記容器本体に対して相対移動させることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液体供給装置。
5. 前記移動部材は、前記容器本体内の液面変動に応じて移動するフロートであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液体供給装置。
6. 前記容器本体内に、液面変動に応じて移動するフロートと、一端に前記フロートが連結されるとともに前記容器本体に対して回動可能に構成されたアームとが設けられ、
   前記移動部材は前記アームの他端に連結されて、前記アームを介して前記フロートの移動に応じて前記容器本体に対して移動するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液体供給装置。
7. 液体を貯留する容器本体と、
   前記容器本体に設けられ、前記容器本体内の液量に応じて前記容器本体に対して移動する移動部材と、
   前記容器本体に設けられ、所定の第１の位置と第２の位置にわたって前記容器本体に対して移動可能な可動体と、
   前記可動体を前記第１の位置に保持する保持手段とを備え、
   前記移動部材と前記可動体には、互いに引き合う方向の磁力が作用する一対の磁性体が設けられ、前記可動体が前記第１の位置にある状態では、前記一対の磁性体の間に作用する磁力により、前記移動部材が前記容器本体に対して移動不能に固定され、
   前記保持手段による前記可動体の保持状態が解除されて、前記可動体が、前記第１の位置から前記第２の位置に移動したときに、前記一対の磁性体間に作用する磁力による、前記移動部材の前記容器本体への固定が解除されるように構成されていることを特徴とする液体容器。
8. 前記移動部材は、前記容器本体内の液量が少なくなるほど所定の一方向に移動するように構成されており、
   前記移動部材は、前記所定の一方向に関する移動限界位置において、前記一対の磁性体間の磁力により前記容器本体に固定されていることを特徴とする請求項７に記載の液体容器。
   

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