(57)【要約】【課題】液体残量を複数の液量レベルで検出することが可能な液体カートリッジ、及び、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、インク貯留室３３を形成する壁の少なくとも一部に透光部を備えたカートリッジ本体３０と、インク貯留室３３内において液量に応じて移動するフロート４０と、発光素子６３から照射された光を、フロートに導くアーム４１と、フロート４０に設けられ且つ光出口５３を有する突出部４３を備えている。そして、アーム４１によりフロート４０に導かれた光が、光出口５３からカートリッジ本体３０の外側へ照射される。【選択図】図３
2011201215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給装置のカートリッジ装着部に装着される液体カートリッジであって、
液体を貯留する液体貯留室を有し、且つ、前記液体貯留室を形成する壁の少なくとも一部に透光部を備えたカートリッジ本体と、
前記液体貯留室内において液量に応じて移動する移動部材と、
前記移動部材の移動に伴って移動する光出口と、
前記カートリッジ装着部への装着状態において発光素子から照射された光を、前記光出口に導く導光部を備え、
前記導光部により前記光出口に導かれた光が、前記透光部を通って前記カートリッジ本体の外側へ照射されることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項２】
前記発光素子は、前記カートリッジ本体に設けら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】
前記導光部は、前記カートリッジ装着部に設けられた前記発光素子から照射された光を、前記光出口に導く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４】
前記移動部材は、前記カートリッジ本体に支持された回動軸を中心に回動可能で、且つ、前記光の照射位置と対向可能なアームと連結されており、
前記アームは、前記移動部材との連結部分、及び、前記照射位置との対向部分を含む一部分において透光性を有するとともに、残りの部分において内面が光反射性を有し、前記発光素子から照射された前記光を前記光出口に導く前記導光部を構成していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液体カートリッジ。
【請求項５】
前記アームの前記回動軸が挿通された回動中心部が前記照射位置と対向することを特徴とする請求項４に記載の液体カートリッジ。
【請求項６】
前記回動中心部の少なくとも前記照射位置と対向する部分が前記回動中心部から外側に向かって凸となる円弧状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液体カートリッジ。
【請求項７】
前記回動中心部は、前記カートリッジ本体の上面に近接して配置されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の液体カートリッジ。
【請求項８】
前記アームの途中部が、前記回動軸が挿通された回動中心部となっており、
前記アームの回動中心部を挟んで一端側部分に前記移動部材が連結されるとともに、他端側部分が前記照射位置と対向可能であり、
前記アームの他端側部分と前記照射位置との距離は、前記移動部材の位置に応じて変化することを特徴とする請求項４に記載の液体カートリッジ。
【請求項９】
前記導光部は、前記移動部材に接続されて、前記発光素子から照射された前記光を前記光出口に導く光ファイバーケーブルであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液体カートリッジ。
【請求項１０】
前記カートリッジ本体の壁の異なる位置に２つの前記透光部が設けられ、
前記２つの透光部と同時に対向可能な２つの前記光出口を有し、
前記導光部によって導かれた光が、前記２つの光出口から前記２つの透光部を通ってそれぞれ外側へ照射されることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の液体カートリッジ。
【請求項１１】
液体供給装置のカートリッジ装着部に装着される液体カートリッジであって、
液体を貯留する液体貯留室を有し、且つ、前記液体貯留室の壁の少なくとも一部に透光部を備えたカートリッジ本体と、
前記液体貯留室内において液量に応じて移動する移動部材と、
前記移動部材の移動に伴って移動する発光素子と、
前記発光素子の光を外部に照射する光出口を備え、
前記光出口から照射された前記発光素子の光が、前記透光部を通って前記カートリッジ本体の外側へ照射されることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項１２】
前記カートリッジ本体の壁の異なる位置に２つの前記透光部が設けられ、
前記２つの透光部に対応した２つの前記光出口を有し、
前記２つの光出口から照射された光は、前記液体貯留室から前記２つの透光部を通ってそれぞれ外側へ照射されることを特徴とする請求項１１に記載の液体カートリッジ。
【請求項１３】
前記カートリッジ本体の、前記カートリッジ装着部への装着方向と反対側の壁に前記透光部が設けられ、
前記光出口は、前記装着方向と反対側の前記透光部に向けて前記発光素子から照射された前記光を照射するように構成されていることを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の液体カートリッジ。
【請求項１４】
前記液体貯留室の液量が所定量以上であるときに、上方へ光が照射されるように前記光出口が形成されていることを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載の液体カートリッジ。
【請求項１５】
前記光出口は、前記カートリッジ本体の前記透光部と隙間を空けて対向し、
前記発光素子は、白色光を照射するものであることを特徴とする請求項１〜１４の何れかに記載の液体カートリッジ。
【請求項１６】
液体カートリッジとこの液体カートリッジが装着されるカートリッジ装着部を備えた液体供給装置であって、
前記液体カートリッジは、液体を貯留する液体貯留室を有し、且つ、前記液体貯留室を形成する壁の少なくとも一部に透光部を備えたカートリッジ本体と、前記液体貯留室内において液量に応じて移動する移動部材と、前記移動部材の移動に伴って移動する光出口を備え、
前記液体カートリッジの前記カートリッジ本体と前記カートリッジ装着部の一方が発光素子を有し、
前記液体カートリッジは、前記発光素子から照射された光を、前記光出口に導く導光部を備えており、
前記導光部により前記光出口に導かれた光が、前記透光部を通って前記カートリッジ本体の外側へ照射されることを特徴とする液体供給装置。
【請求項１７】
液体カートリッジとこの液体カートリッジが装着されるカートリッジ装着部を備えた液体供給装置であって、
前記液体カートリッジは、液体を貯留する液体貯留室を有し、且つ、前記液体貯留室の壁の少なくとも一部に透光部を備えたカートリッジ本体と、前記液体貯留室内において液量に応じて移動する移動部材と、前記移動部材の移動に伴って移動する発光素子と、前記発光素子の光を外部に照射する光出口を備え、
前記光出口から照射された前記発光素子の光が、前記透光部を通って前記カートリッジ本体の外側へ照射されることを特徴とする液体供給装置。
【請求項１８】
前記カートリッジ装着部は、前記液体カートリッジの前記透光部から照射された光を受光する受光素子を備えていることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の液体供給装置。
【請求項１９】
前記液体カートリッジの前記カートリッジ装着部への装着状態において、前記液体貯留室の液量が所定量以上であるときに、上方へ光が照射され、
前記受光素子は、前記光出口から照射された光を受光できるように、前記液体カートリッジの上方に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載の液体供給装置。
【請求項２０】
複数の前記受光素子が、前記移動部材の移動方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の液体供給装置。
【請求項２１】
前記カートリッジ本体の、前記カートリッジ装着部への装着方向と反対側の壁に前記透光部が設けられるとともに、前記光出口は前記透光部に向けて光を照射するように構成され、
前記カートリッジ装着部は、前記カートリッジ本体の前記装着方向と反対側の壁を覆うカバーを備え、
前記カバーの、少なくとも前記カートリッジ本体の透光部を覆う部分が透光性を有することを特徴とする請求項１６〜２０の何れかに記載の液体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を貯留する液体カートリッジと、この液体カートリッジを備えた液体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、様々な技術分野において、液体を貯留する液体カートリッジ内の液体残量を検出する技術が知られているが、その中でも、発光素子と受光素子を備えたフォトセンサ（フォトインタラプタ）を利用して残量検出を行うものがある。
【０００３】
例えば、本願出願人の公開特許公報である特許文献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装着される、インクカートリッジのインク残量検出技術が開示されている。この特許文献１のインクカートリッジは、インク室を有するカートリッジ本体と、インク室内に回動自在に設けられたアームと、アームの一端部に連結されてインク室の残量に応じて上下に移動するフロートと、アームの他端部に連結されてフロートと連動して上下に移動する遮光板とを有する。
【０００４】
一方、プリンタのカートリッジ装着部には、インクカートリッジのカートリッジ本体に向けて光を照射する発光素子と、カートリッジ本体を透過した光を受光する受光素子が、カートリッジ本体を挟むように設けられている。ここで、インク室内に所定量以上のインクが存在するときには、遮光板は発光素子の光を遮断する位置にあり、受光素子で光は受光されない。一方、インク室内のインク残量が少なくなって所定の液面レベルよりも低くなると、遮光板はフロートの移動に連動して発光素子の光路からずれた位置まで移動する。このとき、発光素子から照射された光がカートリッジ本体を透過し、受光素子で受光されるようになる。従って、受光素子の受光量の変化によって、インク室内に所定量のインクが存在するか否かを検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
特許文献１の構成では、カートリッジ装着部に設けられた、インク室内のインク量に応じて移動する遮光板の位置を検出するセンサ（特に、インクカートリッジに向けて光を照射する発光素子）の位置が固定されている。従って、この構成では、発光素子から照射された光を遮る位置に遮光板が存在するか否か、即ち、インク残量が、前記遮光板の遮光位置に対応した１つの液面レベル以上であるか否かの検出しかできず、２以上の複数の液面レベルを検出することはできなかった。もちろん、カートリッジ装着部に設けられるセンサの数を増やせば、そのセンサの数に応じてインク残量を細かく検出できるのであるが、センサ数の増加は装置のコストアップに直結する。
【０００７】
本発明の目的は、液体残量を複数の液量レベルで細かく検出することが可能な液体カートリッジ、及び、液体供給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】
第１の発明の液体カートリッジは、液体供給装置のカートリッジ装着部に装着される液体カートリッジであって、液体を貯留する液体貯留室を有し、且つ、前記液体貯留室を形成する壁の少なくとも一部に透光部を備えたカートリッジ本体と、前記液体貯留室内において液量に応じて移動する移動部材と、前記移動部材の移動に伴って移動する光出口と、前記カートリッジ装着部への装着状態において発光素子から照射された光を、前記光出口に導く導光部を備え、前記導光部により前記光出口に導かれた光が、前記透光部を通って前記カートリッジ本体の外側へ照射されることを特徴とするものである。
【０００９】
この構成によれば、液体貯留室の外側にある発光素子から照射された光が、導光部によって、移動部材の移動に伴って移動する光出口に導かれ、さらに、この光出口からカートリッジ本体の透光部を通って外部に照射される。また、移動部材の位置は液体貯留室の液量に応じて変化する。従って、移動部材の移動に伴って移動する光出口から照射される光によって、移動部材の様々な位置を検出できるようになるため、２以上の複数の液量レベルを検出できる。尚、本願明細書の中で用いられる「残量検出」という表現は、光出口から照射された光を受光する受光素子の出力信号に基づいた、いわゆる電気的な検出だけでなく、光出口から照射された光から移動部材の位置をユーザーが目視で認識することによって、残量を検出（確認）することも含む。
【００１０】
尚、上記作用効果を奏するためには、液体貯留室内で移動する移動部材に発光素子が設けられてもよいのだが（後述の第１１の発明）、これと比べると、本発明では液体貯留室の外側に発光素子が設けられることになるため、発光素子に簡単に給電配線を接続することができ、給電を行うための電気的な構成が簡単になる。
【００１１】
第２の発明の液体カートリッジは、前記第１の発明において、前記発光素子は、前記カートリッジ本体に設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
前述した特許文献１の構成のように、カートリッジ外部に位置する発光素子から照射されて液体カートリッジを透過した光を、同じく外部に位置する受光素子で受光する場合、まず、発光素子の光はカートリッジ本体の壁を１回透過して内部に到達し、さらに、もう１回壁を透過した後に外部で検出される。つまり、発光素子から照射された光は、外部で検出されるまでにカートリッジ本体を２回透過する必要がある。しかし、反射や屈折の影響で、全ての光がカートリッジ本体を透過できるわけでない。また、ユーザーによって取り扱われた際などにカートリッジ本体の表面が汚れたりすることによっても、カートリッジ本体を透過する光量が減少する。従って、検出精度向上の観点からは、カートリッジ本体の光の透過回数は少ないことが好ましい。
【００１３】
本発明では、発光素子から照射された光が、外部へ出るまでにカートリッジ本体を透過する回数が、光出口からカートリッジ本体外へ照射される際の１回のみとなるため、カートリッジ本体を透過する際に生じる光量減少が抑えられる。従って、光出口からカートリッジ本体外へ照射される光を、外部で検出しやすくなる。
【００１４】
第３の発明の液体カートリッジは、前記第１の発明において、前記導光部は、前記カートリッジ装着部に設けられた前記発光素子から照射された光を、前記光出口に導くことを特徴とするものである。
【００１５】
この構成によれば、カートリッジ装着部側に発光素子が設けられることから、液体カートリッジのコストを低く抑えることができる。
【００１６】
第４の発明の液体カートリッジは、前記第１〜第３の何れかの発明において、前記移動部材は、前記カートリッジ本体に支持された回動軸を中心に回動可能で、且つ、前記光の照射位置と対向可能なアームと連結されており、前記アームは、前記移動部材との連結部分、及び、前記照射位置との対向部分を含む一部分において透光性を有するとともに、残りの部分において内面が光反射性を有し、前記発光素子から照射された前記光を前記光出口に導く前記導光部を構成していることを特徴とするものである。
【００１７】
この構成によれば、移動部材に連結されたアームによって、発光素子から照射された光を光出口に導くことができる。
【００１８】
第５の発明の液体カートリッジは、前記第４の発明において、前記アームの前記回動軸が挿通された回動中心部が前記照射位置と対向することを特徴とするものである。
【００１９】
移動部材が液量に応じて移動してもアームの回動中心部は位置が変化しない。本発明では、この回動中心部が発光素子の照射位置と対向することで、発光素子から照射された光が、移動部材の位置（アームの回動姿勢）にかかわらず、常時、アームを介して光出口に導かれる。
【００２０】
第６の発明の液体カートリッジは、前記第５の発明において、前記回動中心部の少なくとも前記照射位置と対向する部分が前記回動中心部から外側に向かって凸となる円弧状に形成されていることを特徴とするものである。
【００２１】
回動中心部の、発光素子の照射位置と対向する部分が回動中心部から外側に向かって凸となる円弧状に形成されることで、移動部材の移動に伴ってアームが回動したときの、回動中心部と発光素子の照射位置との距離の変化が小さくなるため、発光素子の光を安定して光出口に導くことができる。
【００２２】
第７の発明の液体カートリッジは、前記第５又は第６の発明において、前記回動中心部は、前記カートリッジ本体の上面に近接して配置されていることを特徴とするものである。
【００２３】
カートリッジ本体の上面近傍においては、液体貯留室の液体残量が十分にある場合であっても空気層がある程度存在する。従って、回動中心部と発光素子との間に空気層が介在しやすく、その場合には、発光素子から照射された光が回動中心部に到達しやすい。
【００２４】
第８の発明の液体カートリッジは、前記第４の発明において、前記アームの途中部が、前記回動軸が挿通された回動中心部となっており、前記アームの回動中心部を挟んで一端側部分に前記移動部材が連結されるとともに、他端側部分が前記照射位置と対向可能であり、前記アームの他端側部分と前記照射位置との距離は、前記移動部材の位置に応じて変化することを特徴とするものである。
【００２５】
液体貯留室内の残量変化に従って、アームの回動中心部を挟んで一端側に位置する移動部材が移動すると、それに伴いアームの他端側部分も移動して、照射位置との離隔距離が変化し、発光素子からアームを介して光出口に導かれる光量が変化する。つまり、残量に応じて光出口から外部へ照射される光量が変化することから、ユーザーは、光の強さによっても残量を認識できる。
【００２６】
第９の発明の液体カートリッジは、前記第１〜第３の何れかの発明において、前記導光部は、前記移動部材に接続されて、前記発光素子から照射された前記光を前記光出口に導く光ファイバーケーブルであることを特徴とするものである。
【００２７】
この構成によれば、光ファイバーケーブルによって、発光素子から照射された光が光出口に確実に導かれる。
【００２８】
第１０の発明の液体カートリッジは、前記第１〜第９の何れかの発明において、前記カートリッジ本体の壁の異なる位置に、２つの前記透光部が設けられ、前記２つの透光部と同時に対向可能な２つの前記光出口を有し、前記導光部によって導かれた光が、前記２つの光出口から前記２つの透光部を通ってそれぞれ外側へ照射されることを特徴とするものである。
【００２９】
この構成によれば、導光部によって導かれた光が、２つの光出口から、カートリッジ本体の２つの透光部を通って異なる方向へそれぞれ照射される。従って、これら２つの透光部から照射された光を異なる目的で使用することが可能である。例えば、一方の透光部からの光をセンサ（受光素子）での検出用、一方をユーザーによる目視確認用とすることができる。あるいは、ユーザーが、異なる２方向のどちらからカートリッジを見ても、残量を確認することも可能となる。  
【００３０】
第１１の発明の液体カートリッジは、液体供給装置のカートリッジ装着部に装着される液体カートリッジであって、液体を貯留する液体貯留室を有し、且つ、前記液体貯留室の壁の少なくとも一部に透光部を備えたカートリッジ本体と、前記液体貯留室内において液量に応じて移動する移動部材と、前記移動部材の移動に伴って移動する発光素子と、前記発光素子の光を外部に照射する光出口を備え、前記光出口から照射された前記発光素子の光が、前記透光部を通って前記カートリッジ本体の外側へ照射されることを特徴とするものである。
【００３１】
本発明によれば、液体貯留室内の液量に応じて移動する移動部材の移動に伴って発光素子が移動し、この発光素子から照射された光は、光出口からカートリッジ本体の透光部を通って外部に照射される。従って、光出口から照射される光によって、移動部材の様々な位置を検出できるようになるため、２以上の複数の液量レベルを検出できる。
【００３２】
また、発光素子は液体貯留室内の移動部材に設けられていることから、発光素子から照射された光が外部へ出るまでにカートリッジ本体を透過する回数が、光出口からカートリッジ本体外へ照射される際の１回のみとなるため、従来のように２回透過する場合と比べて、カートリッジ本体を透過する際に生じる光量減少が抑えられる。従って、光出口からカートリッジ本体外へ照射される光を、外部で検出しやすくなる。
【００３３】
第１２の発明の液体カートリッジは、前記第１１の発明において、前記カートリッジ本体の壁の異なる位置に２つの前記透光部が設けられ、前記２つの透光部に対応した２つの前記光出口を有し、前記２つの光出口から照射された光は、前記液体貯留室から前記２つの透光部を通ってそれぞれ外側へ照射されることを特徴とするものである。
【００３４】
この構成によれば、２つの光出口から、カートリッジ本体の２つの透光部を通って異なる方向へそれぞれ照射される。従って、これら２つの透光部から照射された光を異なる目的で使用することが可能である。
【００３５】
第１３の発明の液体カートリッジは、前記第１〜第１２の何れかの発明において、前記カートリッジ本体の、前記カートリッジ装着部への装着方向と反対側の壁に前記透光部が設けられ、前記光出口は、前記装着方向と反対側の前記透光部に向けて前記発光素子から照射された前記光を照射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。
【００３６】
この構成によれば、カートリッジ本体の、装着方向と反対側の透光部から外部へ光が照射されてくるため、照射された光をユーザーが見やすくなり、残量を確認しやすくなる。
【００３７】
第１４の発明の液体カートリッジは、前記第１〜第１３の何れかの発明において、前記液体貯留室の液量が所定量以上であるときに、上方へ光が照射されるように前記光出口が形成されていることを特徴とするものである。
【００３８】
液量が多い状態でも、液体貯留室の上部には空気層が存在するため、液体貯留室の液量が所定量以上であるときに、光出口から上方へ光が照射されることで、この照射された光が、液体貯留室内の液体によって遮られにくくなる。
【００３９】
第１５の発明の液体カートリッジは、前記第１〜第１４の何れかの発明において、前記光出口は、前記カートリッジ本体の前記透光部と隙間を空けて対向し、前記発光素子は、白色光を照射するものであることを特徴とするものである。
【００４０】
本発明においては、発光素子から照射された白色光が、光出口とカートリッジ本体の透光部との間を通過する際に、その隙間に存在する液体の色に応じて、カートリッジ本体の外部に照射される光の色が変化する。従って、ユーザーは、あるカートリッジから照射されている光の色から、そのカートリッジに貯留されている液体の色を識別することができる。
【００４１】
第１６の発明の液体供給装置は、液体カートリッジとこの液体カートリッジが装着されるカートリッジ装着部を備えた液体供給装置であって、前記液体カートリッジは、液体を貯留する液体貯留室を有し、且つ、前記液体貯留室を形成する壁の少なくとも一部に透光部を備えたカートリッジ本体と、前記液体貯留室内において液量に応じて移動する移動部材と、前記移動部材の移動に伴って移動する光出口を備え、前記液体カートリッジの前記カートリッジ本体と前記カートリッジ装着部の一方が発光素子を有し、前記液体カートリッジは、前記発光素子から照射された光を、前記光出口に導く導光部を備えており、前記導光部により前記光出口に導かれた光が、前記透光部を通って前記カートリッジ本体の外側へ照射されることを特徴とするものである。
【００４２】
本発明によれば、発光素子から照射された光が、導光部によって、移動部材の移動に伴って移動する光出口に導かれ、さらに、この光出口からカートリッジ本体の透光部を通って外部に照射される。従って、光出口から外部へ照射される光によって、移動部材の様々な位置を検出できるようになるため、２以上の複数の液量レベルを検出できる。また、液体貯留室の外側に発光素子が設けられることになるため、発光素子へ給電を行うための電気的な構成が簡単になる。
【００４３】
第１７の発明の液体供給装置は、液体カートリッジとこの液体カートリッジが装着されるカートリッジ装着部を備えた液体供給装置であって、前記液体カートリッジは、液体を貯留する液体貯留室を有し、且つ、前記液体貯留室の壁の少なくとも一部に透光部を備えたカートリッジ本体と、前記液体貯留室内において液量に応じて移動する移動部材と、前記移動部材の移動に伴って移動する発光素子と、前記発光素子の光を外部に照射する光出口を備え、前記光出口から照射された前記発光素子の光が、前記透光部を通って前記カートリッジ本体の外側へ照射されることを特徴とするものである。
【００４４】
本発明によれば、移動部材に設けられた発光素子から照射された光が、光出口からカートリッジ本体の透光部を通って外部に照射される。従って、光出口から外部へ照射される光によって、移動部材の様々な位置を検出できるようになるため、２以上の複数の液量レベルを検出できる。また、発光素子から照射される光が、外部へ出るまでにカートリッジ本体を透過する回数が、光出口からカートリッジ本体外へ照射される際の１回のみとなるため、カートリッジ本体を透過する際に生じる光量減少が抑えられる。
【００４５】
第１８の発明の液体供給装置は、前記第１６又は第１７の発明において、前記カートリッジ装着部は、前記液体カートリッジの前記透光部から照射された光を受光する受光素子を備えていることを特徴とするものである。
【００４６】
この構成によれば、液体カートリッジの透光部からの光を受光する受光素子の受光量に応じた出力信号に基づいて、液体供給装置側で、液体カートリッジの移動部材の位置（即ち、液体残量）を電気的に検出することができる。
【００４７】
第１９の発明の液体供給装置は、前記第１８の発明において、前記液体カートリッジの前記カートリッジ装着部への装着状態において、前記液体貯留室の液量が所定量以上であるときに上方へ光が照射され、前記受光素子は、前記光出口から照射された光を受光できるように、前記液体カートリッジの上方に配置されていることを特徴とするものである。
【００４８】
液量が多い状態でも、液体貯留室の上部には空気層が存在するため、液体貯留室の液量が所定量以上であるときに、光出口から上方へ光が照射されることで、この照射された光が、液体貯留室内の液体によって遮られにくくなる。
【００４９】
第２０の発明の液体供給装置は、前記第１８又は第１９の発明において、複数の前記受光素子が前記移動部材の移動方向に沿って配置されていることを特徴とするものである。
【００５０】
この構成によれば、複数の受光素子のそれぞれの出力信号に基づいて、移動部材の複数の位置（即ち、複数の液量レベル）を、液体供給装置側で検出することができる。
【００５１】
第２１の発明の液体供給装置は、前記第１６〜第２０の何れかの発明において、前記カートリッジ本体の、前記カートリッジ装着部への装着方向と反対側の壁に前記透光部が設けられるとともに、前記光出口は前記透光部に向けて光を照射するように構成され、前記カートリッジ装着部は、前記カートリッジ本体の前記装着方向と反対側の壁を覆うカバーを備え、前記カバーの、少なくとも前記カートリッジ本体の透光部を覆う部分が透光性を有することを特徴とするものである。
【００５２】
この構成によれば、光出口から、カートリッジ本体の装着方向反対側（ユーザーから見て手前側）の透光部を通って外部へ照射された光が、さらにカバーを透過してくるため、カバーが装着された状態でもユーザーが残量を確認できる。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、発光素子から照射された光が、移動部材の移動に伴って移動する光出口から、カートリッジ本体の透光部を通って外部に照射される。従って、光出口から外部へ照射される光によって、移動部材の様々な位置を検出できるようになるため、２以上の複数の液量レベルを検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態に係るインクジェットプリンタを概略的に示す平面図である。
【図２】第１実施形態のインクカートリッジの、カートリッジ装着部への装着方向を含む平面における断面図である。
【図３】第１実施形態のインクカートリッジ及びカートリッジ装着部の断面図であり、（ａ）はインク残量が十分にある状態、（ｂ）はインク残量がほとんどない状態をそれぞれ示す。
【図４】変更形態１のインクカートリッジ及びカートリッジ装着部の断面図である。
【図５】変更形態２のインクカートリッジ及びカートリッジ装着部の断面図である。
【図６】変更形態３のインクカートリッジ及びカートリッジ装着部の断面図である。
【図７】変更形態５のインクカートリッジ及びカートリッジ装着部の断面図である。
【図８】変更形態７のインクカートリッジ及びカートリッジ装着部の断面図である。
【図９】変更形態９のインクカートリッジ及びカートリッジ装着部の断面図である。
【図１０】変更形態１０のインクカートリッジ及びカートリッジ装着部の断面図である。
【図１１】変更形態１１のインクカートリッジ及びカートリッジ装着部の断面図である。
【図１２】第２実施形態のインクカートリッジの、カートリッジ装着部への装着方向を含む平面における断面図である。
【図１３】第２実施形態のインクカートリッジ及びカートリッジ装着部の断面図であり、（ａ）はインク残量が十分にある状態、（ｂ）はインク残量がほとんどない状態をそれぞれ示す。
【図１４】第２実施形態の図８相当の図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態について説明する。この第１実施形態は、インクジェットプリンタに装着されて、インクジェットヘッドにインクを供給するインクカートリッジに、本発明を適用したものである。
【００５６】
図１は、本実施形態に係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、インクカートリッジ５ａ〜５ｄ（液体カートリッジ）を有するインク供給装置８（液体供給装置）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。
【００５７】
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。
【００５８】
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とインク供給装置８の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。
【００５９】
インク供給装置８は、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がそれぞれ装着される４つのカートリッジ装着部７が形成されたホルダ１０を有する。４つのインクカートリッジ５ａ〜５ｄには、例えば、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おり、これらのインクカートリッジ５ａ〜５ｄは、ホルダ１０の４つのカートリッジ装着部７に挿入されることにより、ホルダ１０に取り外し可能に装着される。
【００６０】
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、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。
【００６１】
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。
【００６２】
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の、カートリッジ装着部への装着方向を含む平面に関する断面図である。また、図３は、インクカートリッジ及びホルダ（カートリッジ装着部）の断面図であり、（ａ）はインクカートリッジのインク残量が多い状態、（ｂ）はインク残量が少ない状態をそれぞれ示している。尚、図２、図３において、ホルダ１０への装着方向である図中左方を前方、装着方向と逆の方向（取り外し方向）である図中右方を後方と定義する。
【００６３】
図２、図３に示すように、インクカートリッジ５は、インクを貯留するインク貯留室３３（液体貯留室）を備えたカートリッジ本体３０と、インク貯留室３３内に設けられたインク残量検出用のアーム部材３１を備えている。
【００６４】
カートリッジ本体３０は、合成樹脂材料等の光透過性材料で形成され、このカートリッジ本体３０内にはインク貯留室３３が形成されている。尚、カートリッジ本体３０の後壁部３４は、後方へ膨らむ円弧形状に形成されている。
【００６５】
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。
【００６６】
カートリッジ本体３０のインク貯留室３３内にはアーム部材３１が収容されている。このアーム部材３１は、フロート４０と、一端部がフロート４０に連結されたアーム４１と、このアーム４１部の他端部に設けられた回動中心部４２と、フロート４０のアーム４１と反対側に設けられた突出部４３とが一体形成された構造を有する。フロート４０と突出部４３を合わせたものが本願発明の移動部材に相当する。アーム４１の回動中心部４２は、図２における断面においてほぼ円形に形成され、この回動中心部４２には、カートリッジ本体３０の側壁部（図２の紙面に平行な壁部）に支持される回動軸４４が挿通されている。これにより、フロート４０は、鉛直面（図２の紙面に平行な平面）内で回動中心部４２の回動軸４４を中心に回動（揺動）可能となっている。尚、カートリッジ本体３０の下壁部３２には、回動中心部４２の円弧表面と隙間を空けて対向する凹状の円弧面３２ａが、下壁部３２からやや上方（インク貯留室３３内）に突出した位置に設けられている。また、突出部４３は、フロート４０のアーム４１との連結部５１と反対側の部分５２から、アーム４１の延長線上に沿ってフロート４０から突出しており、その先端は、カートリッジ本体３０の後壁部３４と僅かな隙間（例えば、０．５〜１ｍｍ程度）を空けて対向している。
【００６７】
尚、インク貯留室３３内には、フロート４０（アーム４１）の回動を、回動上限位置（図２の実線の位置）と回動下限位置（図２の二点鎖線の位置）との間で規制する、２つのストッパー４６，４７が設けられている。
【００６８】
図３に示すように、インク貯留室３３内に十分なインクがある（図３（ａ）の第１液面レベルＬ１以上である）状態では、フロート４０に作用する浮力によって、アーム４１に図３の反時計回りの方向のモーメントが働き、アーム４１が上側のストッパー４６に当接し、フロート４０及びアーム４１がストッパー４６で回動上限位置（図２の実線の位置）に規制された状態である。一方、インク貯留室３３内のインク残量が減少して、第１液面レベルＬ１よりも液面が下がった場合には、フロート４０が液面から一部露出し始めるためフロート４０に作用する浮力が減少し、液面の低下に従ってフロート４０及びアーム４１は図３の時計回りの方向に回動する。このとき、突出部４３はカートリッジ本体３０の後壁部３４と僅かな隙間を空けて対向しつつ、この後壁部３４の内面に沿った円弧軌道を描く。さらに、インク貯留室３３内のインクがほとんど無くなった状態（図３（ｂ）の第２液面レベルＬ２）となると、突出部４３が下側のストッパー４７に当接してそれ以上のアーム部材３１の回動が規制される。
【００６９】
尚、後のカートリッジ装着部７の説明においても触れるが、アーム部材３１は、図３のように、アーム４１の回動中心部４２がカートリッジ装着部７側の発光素子６３の照射位置と対向し、この発光素子６３から照射された光をアーム４１によってフロート４０まで導き、さらに、突出部４３の先端からカートリッジ本体３０の外部へ照射することが可能に構成されている。より具体的には、図２、図３に太線で示されるように、アーム部材３１のうち、カートリッジ本体３０の凹状の円弧面３２ａと対向し、発光素子６３からの光を受ける回動中心部４２の下端部（光入口５０）、アーム４１とフロート４０との連結部５１、フロート４０と突出部４３の連結部５２、及び、突出部４３の先端（光出口５３）がそれぞれ透光性を有する。その一方で、アーム部材３１のそれ以外の部分は内面が光反射性を有する。
【００７０】
これにより、回動中心部４２の光入口５０からアーム４１内に導入された光は、図３中のジグザグ線で示されるように、アーム４１内で光反射性の内面で反射しながらフロート４０に導かれ、さらに、フロート４０から突出する突出部４３の光出口５３から、透光性を有するカートリッジ本体３０の後壁部３４（本願発明の透光部に相当する）へ照射される。尚、フロート４０に連結されたアーム４１が、カートリッジ装着部７への装着状態において、発光素子６３から照射された光を光出口５３に導く本願発明の導光部に相当する。
【００７１】
尚、フロート４０に突出部４３が設けられておらず、フロート４０の一部に直接光出口５３が形成されてもよいのだが、フロート４０から突出する突出部４３の先端に光出口５３が設けられていると、カートリッジ本体３０外への照射前に、一方向に延びる突出部４３内を光が通ることで、光の直進性が上がり、光出口５３から出た光が放射されにくくなる。
【００７２】
上記のアーム部材３１の光反射性は、例えば、アーム部材３１の内面の所定領域にニッケル等の光反射性のコーティングを施すことにより実現できる。あるいは、光反射性が必要な部分において、屈折率の高い内側心材の表面に低屈折率のコーティングを施した２層構造とし、屈折率が高い層から屈折率が低い層へ向かうときの全反射を利用した構造としてもよい。
【００７３】
次に、インクカートリッジ５が装着されるホルダ１０（カートリッジ装着部７）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。
【００７４】
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６０と、カートリッジ収容室６０に収容されたインクカートリッジ５を覆うカバー６１とを備えている。
【００７５】
カートリッジ収容室６０には、カバー６１が開放された状態で、開口した後方からインクカートリッジ５が挿入される。このカートリッジ収容室６０を形成するホルダ１０の前壁部６５にはインク導出路６２が形成され、このインク導出路６２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。このインク導出路６２は、カートリッジ収容室６０に装着されたインクカートリッジ５のインク導出孔３７とシール部材３９を介して連通し、インク導出路６２から導出されたインクは、チューブ１１によってインクジェットヘッド３へ送られる。
【００７６】
ホルダ１０の下壁部６６には、カートリッジ収容室６０に収容されたインクカートリッジ５に向けて上方へ光を照射する発光素子６３が設けられている。図３に示すように、発光素子６３の前後方向（インクカートリッジ５の装着方向）の位置は、装着状態のカートリッジ本体３０に設けられた凹状の円弧面３２ａの真下の位置である。つまり、アーム部材３１の回動中心部４２の下端部に設けられた光入口５０と発光素子６３の照射位置とが対向するようになっている。従って、この発光素子６３から照射された光は、カートリッジ本体３０の下壁部３２を透過し、その凹状の円弧面３２ａからアーム部材３１へ照射され、アーム部材３１と下壁部３２との間に存在するインクを通過して回動中心部４２の光入口５０からアーム部材３１内に導かれる。上述したように、アーム部材３１に導かれた光は、アーム４１によってフロート４０まで導かれ、さらに、フロート４０から突出した突出部４３先端の光出口５３からカートリッジ本体３０外へ照射される。
【００７７】
このように、インク残量に応じて移動する突出部４３の光出口５３からカートリッジ本体３０外へ光が照射されることから、インクの残量によって、光出口５３から照射された光が、カートリッジ本体３０の後壁部３４のどの位置を透過して外部へ出てくるかが変わってくる。即ち、図３（ａ）に示すように、インク残量が第１液面レベルＬ１以上で、フロート４０が高い位置にあるときには、突出部４３の光出口５３から照射された光は、カートリッジ本体３０の後壁部３４の上端部を透過して斜め上方へ出る。一方、図３（ｂ）に示すように、インク残量が、前記第１液面レベルＬ１よりも低い第２液面レベルＬ２となって、フロート４０が低い位置にあるときには、突出部４３の光出口５３から照射された光は、カートリッジ本体３０の後壁部３４の下端部を透過して後方へ水平に出る。
【００７８】
カバー６１は、カートリッジ収容室６０に収容されるカートリッジ本体３０の後壁部３４（装着方向と反対側の壁）と同様の円弧形状を有する。また、カバー６１はその一端部においてホルダ１０の下壁部６６に回動自在に連結されており、カバー６１は、カートリッジ収容室６０を開放した位置と閉止した位置（インクカートリッジ５の後壁部３４を覆う位置：図３の位置）とにわたって上下に回動可能である。尚、カバー６１の先端部にはホルダ１０の上壁部６９に係合する係合部６１ａが設けられ、この係合部６１ａによってカバー６１が閉止位置でロックされる。
【００７９】
このカバー６１の円弧状内面には上下方向の異なる位置に２つの受光素子６７，６８が設けられている。即ち、２つの受光素子６７，６８が、フロート４０の移動方向である上下方向に沿って設けられている。具体的には、カバー６１の閉止状態において、カートリッジ本体３０の後壁部３４の上端部と当接する位置に受光素子６７が設けられるとともに、後壁部３４の下端部と当接する位置にも別の受光素子６８が設けられている。これにより、２つの受光素子６７，６８の受光量に応じた出力信号に基づいて、プリンタ１側でインク残量を２つの液面レベル（Ｌ１，Ｌ２）で検出できる。
【００８０】
即ち、図３（ａ）に示すように、液面が第１液面レベルＬ１以上でインク残量が十分にあり、フロート４０が回動上限位置にあるときには、上側に位置する受光素子６７によって、光出口５３から照射された光が受光され、この状態がプリンタ１側で検出される。また、図３（ｂ）に示すように、液面が第２液面レベルＬ２でインク残量がほとんどなくなったときには、フロート４０が回動下限位置に到達するが、このとき、下側に位置する受光素子６８によって、光出口５３から照射された光が受光され、この状態がプリンタ１側で検出される。
【００８１】
尚、カバー６１は、インクカートリッジ５の着脱の際にユーザーによって操作されるものであり、その操作の際に、カバー６１に設けられた受光素子６７，６８にユーザーが触れてしまうと、汚れ等によって受光感度が低下する虞がある。しかしながら、本実施形態では、カバー６１の円弧状内面に受光素子６７，６８が設けられていることから、通常の操作では受光素子６７，６８にユーザーが触れてしまう可能性は低い。また、受光素子６７，６８は、カートリッジ本体３０と当接しているため、インクカートリッジ５をカートリッジ装着部７に確実に固定できる。但し、光出口５３から照射される光を受光するという機能のみを考慮すれば、受光素子６７，６８は、それぞれの位置において、カートリッジ本体３０の後壁部３４と対向する位置にあればよく、カートリッジ本体３０と当接するものには限られない。
【００８２】
以上説明した第１実施形態によれば、次のような効果が得られる。
１）インク残量に応じて移動するフロート４０の光出口５３から照射される光によって、フロート４０の２つの位置、即ち、２つのインク残量レベル（液面レベルＬ１，Ｌ２）を検出できる。また、上記の例では受光素子の数は２つであったが、カバー６１に３以上の受光素子が上下方向に並べて設けられていれば、さらに多くのインク残量レベルを検出することができる。
【００８３】
また、本願出願人が以前に提案していた、上述の特許文献１の構成では、１つのインク残量レベルしか検出できず、さらに、その検出されるインク残量レベルは、フロートが液面から露出して動き始めるときのインク残量（本実施形態の第１液面レベルＬ１に相当）であり、インクカートリッジ５内にインクがほとんどなくなった状態（本実施形態の第２液面レベルＬ２）を検出できるものではない。つまり、インク残量が、ある程度インク量が少なくなった状態（ニアエンプティ）が検出されてからも、まだインクカートリッジ５内にインクが残存しているため、この残存インクを使い切るために、従来は、ニアエンプティ検出後から、インクジェットヘッドでのインク消費量（ノズルからの液滴噴射量、及び、メンテナンス時におけるインク排出量等）の推測を開始し、推測したインク消費量の積算値からインクカートリッジ５内に残存するインク残量を予測していた。しかし、推測されるインク消費量と実際の消費量との間にはかなりの誤差が生じることがあり、予測精度に問題があった。
【００８４】
一方、本実施形態では、インク残量に応じたフロート４０の位置を検出できることから、図３（ｂ）に示す、インク残量がほとんどない状態も直接検出できるため、インクカートリッジ５内のインクをほぼ完全に使い切ることが可能になる。
【００８５】
２）後述する第２実施形態（図１２、図１３参照）で説明するが、インク貯留室３３内のフロート４０自身に発光素子６３が設けられた場合でも、上記１）と同様の効果は得られる。しかし、この第１実施形態では、インク貯留室３３の外側に発光素子６３が設けられていることから、外部からこの発光素子６３に簡単に給電配線を接続することができ、給電を行うための電気的な構成が簡単になるという利点がある。
【００８６】
３）図３（ａ）に示すように、装着状態のインクカートリッジ５のインク残量が十分多い場合（液面が第１液面レベルＬ１以上である場合）に、突出部４３はフロート４０から斜め上方に突出し、突出部４３の光出口５３から光が上方（斜め上方）に照射される。そして、このときに上方へ照射される光を受光できるように受光素子６７がインクカートリッジ５の上方に位置している。
【００８７】
光出口５３とカートリッジ本体３０（後壁部３４）の間にインクが存在していると、受光素子６７で受光される光量が少なくなってしまう。しかし、インク残量が多い状態であっても、大気連通孔３８によって大気に連通しているインク貯留室３３の上部には空気層が存在するため、上記のように光出口５３から上方へ光が照射されることで、この照射された光が、インク貯留室３３内のインクによって遮られにくくなり、受光素子６７の検出精度が上がる。
【００８８】
４）インクカートリッジ５の装着方向と反対側の壁である後壁部３４が透光性を有し、また、突出部４３はフロート４０から後方へ突出してその光出口５３が後方へ向いて後壁部３４に向けて光を照射するようになっている。そのため、ユーザーがカバー６１を開放したときに、ユーザーから見て手前に位置する後壁部３４から光が照射されてくるため、ユーザーが目視でインク残量を確認しやすい。
【００８９】
５）発光素子６３から照射された光を、インク残量に応じて回動するアーム部材３１に導く際に、アーム部材３１の揺動によって、アーム部材３１と照射位置との離間距離が大きくなると、アーム部材３１に光を入射させることが難しくなる。また、離間距離が変動すると、一定の光量で安定してアーム部材３１に光を導くことが難しく、その結果、光出口５３から照射される光量が変動してしまう。しかし、本実施形態においては、アーム部材３１の回動（フロート４０の移動）によって位置が変化しない回動中心部４２の光入口５０が、発光素子６３の照射位置に対向していることから、発光素子６３から照射された光が、アーム部材３１の回動姿勢にかかわらず、常時、アーム４１を介して移動部材（突出部４３の光出口５３）に導かれる。
【００９０】
また、回動中心部４２が円形状であり、それゆえ、照射位置と対向する下端部が外側に膨らんだ円弧状となっていることから、アーム４１が回動したときの、回動中心部４２の光入口５０と発光素子６３の照射位置との離間距離の変化が小さくなり、アーム４１に到達する光量が安定する。さらに、発光素子６３の照射位置において、カートリッジ本体３０の下壁部３２が凹状の円弧面３２ａとなっていることで、前記離間距離の変化はさらに小さくなる。また、回動中心部４２の円弧形状と凹状の円弧面３２ａの形状が、アーム部材３１の回動中心と同心の円弧形状であると、アーム部材３１が回動しても前記離間距離は全く変化しなくなる。尚、回動中心部４２は、その全体が円形に形成されている必要は必ずしもなく、発光素子６３の照射位置と対向する部分のみが円弧形状に形成されていてもよい。
【００９１】
６）インクカートリッジ５ではなく、カートリッジ装着部７に発光素子６３が設けられることから、インクカートリッジ５単体のコストを低く抑えることができる。
【００９２】
次に、上述した第１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、前記第１実施形態とほぼ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。
【００９３】
（変更形態１）
前記第１実施形態では、発光素子６３はカートリッジ装着部７に設けられていたが、インクカートリッジ５のカートリッジ本体３０に発光素子６３が設けられてもよい。具体的には、図４のように、アーム部材３１の回動中心部４２と対向する、カートリッジ本体３０の下壁部３２内に発光素子６３が埋め込まれるように設けられ、この発光素子６３から照射された光がアーム４１によって光出口５３まで導かれる。
【００９４】
前記第１実施形態では、インクカートリッジ５の外部に設けられた発光素子６３から照射された光は、カートリッジ本体３０の下壁部３２を透過し、さらに、後壁部３４を透過して、外部の受光素子６７，６８で受光される。つまり、発光素子６３から照射された光は、受光素子６７，６８で受光されるまでにカートリッジ本体３０を２回透過する必要がある。しかし、反射や屈折の影響で、全ての光がカートリッジ本体３０を透過できるわけでない。また、ユーザーによって取り扱われた際などにカートリッジ本体３０の表面が汚れたりすることによっても、カートリッジ本体３０を透過する光量が減少する。従って、検出精度向上の観点からは、カートリッジ本体３０の透過回数は少ないことが好ましい。
【００９５】
一方、図４のインクカートリッジ５では、発光素子６３が下壁部３２に設けられることで、発光素子６３から照射された光が、外部で検出されるまでにカートリッジ本体３０を透過する回数が、光出口５３からカートリッジ本体３０外へ照射される際の１回のみとなるため、カートリッジ本体３０を透過する際に生じる光量減少が抑えられる。従って、光出口５３からカートリッジ本体３０外へ照射される光を、外部で検出しやすくなる。
【００９６】
（変更形態２）
移動部材の光出口５３からカートリッジ本体３０外に照射されてきた光は、受光素子で受光されるのみだけでなく、ユーザーの目視によって確認されるだけでもよい。また、受光素子とユーザーの目視の両方により確認されてもよい。従って、図５のように、カートリッジ装着部７（カバー６１）に受光素子６７，６８が設けられていなくてもよい。また、上記第１実施形態において、受光素子６７，６８の間を移動部材が移動する際に、光出口５３からカートリッジ本体３０外に照射されてきた光を、ユーザーが目視によって確認してもよい。
【００９７】
（変更形態３）
図６のように、カバー６１の所定位置に受光素子６８が１つだけ設けられてもよい。この場合には、１つの受光素子６８によりインク残量が所定量以上であるか否か（図ではインク残量がほとんどない状態か否か）が検出されるとともに、途中のフロート４０の位置を目視で確認することによって、その時々の残量をユーザーが認識できる。
【００９８】
（変更形態４）
上記変更形態２（図５）及び変更形態３（図６）のように、ユーザーによる目視確認が想定される場合には、カバー６１は、少なくとも、カートリッジ本体３０の後壁部３４（特に、光出口５３からの光が透過する透光部）を覆う部分において透光性を有することが好ましい。具体的には、カバー６１の、カートリッジ本体３０の後壁部３４（特に、透光部）を覆う部分が、透光性材料で形成されているか、当該部分にスリットなどが形成されていればよい。この場合には、光出口５３から、カートリッジ本体３０の後壁部３４を通って外部へ照射された光が、さらにカバー６１を透過してくるため、カバー６１が装着された状態でもユーザーがインク残量を確認できる。
【００９９】
（変更形態５）
光出口５３からカートリッジ本体３０の外部へ照射される光量が、フロート４０（突出部４３）の位置に応じて変化するように構成されてもよい。この場合、光が照射されてくる位置だけでなく、照射されてくる光の強さによってもユーザーにインク残量の程度を認識させることができる。
【０１００】
例えば、図７に示すように、カートリッジ本体３０の後壁部３４の厚みが上方ほど薄くなっており、インク残量が多いほど強い光が照射され、インク残量が少なくなるほど光が弱くなるように構成されてもよい。あるいは、逆に、後壁部３４の厚みが下方ほど薄くなっており、インク残量が少なくなった状態で光が強くなって、その状態をユーザーに喚起できるようになっていてもよい。また、カバー６１が透光性を有する場合に、その厚みを変えて透光性の程度を変化させてもよい。また、カートリッジ本体３０の後壁部３４やカバー６１の材質（合成樹脂材料等の種類）を部分的に異ならせる、あるいは、透光性を低下させるフィルムを部分的に貼り付けることにより、上下方向で透光性が変化するようにしてもよい。さらには、フロート４０の光出口５３と、カートリッジ本体３０の後壁部３４との距離を変えることによっても同様の作用効果が得られる。
【０１０１】
（変更形態６）
発光素子６３としては、どのような色の光を照射するものであってもよいが、複数色のインクをそれぞれ貯留する複数のインクカートリッジ５を使用するカラーインクジェットプリンタにおいては、白色光を照射する発光素子６３を使用してもよい。この場合、発光素子６３から照射された白色光が、移動部材の光出口５３とカートリッジ本体３０の後壁部３４との隙間を通過する際に、その隙間に存在するインクの色に応じて、カートリッジ本体３０の外部に照射される光の色が変化する。従って、ユーザーは、あるインクカートリッジ５から照射されている光の色から、そのインクカートリッジ５に貯留されているインクの色を識別することができる。尚、図３（ａ）のように、光出口５３の光の照射方向が上方に向いていると、光出口５３とカートリッジ本体３０との隙間に空気が存在した状態となるため、この隙間にインクを介在させるために、光出口５３からの光の照射方向は水平に近いか、あるいは、下方に向いていることが好ましい。また、白色光を照射する発光素子６３としては、一般的に知られている白色ＬＥＤを使用することができる。それ以外にも、白熱電球や蛍光灯などを使用してもよい。
【０１０２】
（変更形態７）
移動部材に２以上の複数の光出口５３が形成されてもよい。例えば、図８に示すように、フロート４０から２つの突出部４３ａ，４３ｂが突出しており、これら２つの突出部４３ａ，４３ｂの先端に２つの光出口５３ａ，５３ｂがそれぞれ形成されてもよい。インク残量が十分にある状態では、一方の光出口５３ａはカートリッジ本体３０の後壁部３４と対向する一方で、同時に、他方の光出口５３ｂはカートリッジ本体３０の上壁部３５と対向している。また、カートリッジ本体３０全体が透光性材料で形成されていれば、上壁部３５も透光性を有する。従って、インク残量が十分にあるときには、２つの光出口５３ａ，５３ｂから透光性の後壁部３４と上壁部３５を通って異なる方向へそれぞれ光が照射される。
【０１０３】
このように、２つの光出口５３ａ，５３ｂから、同時にカートリッジ本体３０の外側へ光がそれぞれ照射される場合、これら２つの光出口５３ａ，５３ｂから照射される光を異なる目的で使用することが可能である。例えば、図８のように、ホルダ１０の上壁部３５に、光出口５３ｂから照射された光を受光する受光素子６７が設けられている場合には、この光出口５３ｂからの光を受光素子６７による検出用とし、もう片方の光出口５３ａからの光をユーザーによる目視確認用とすることができる。あるいは、受光素子６７が設けられていない場合には、ユーザーが、装着状態のインクカートリッジ５を、異なる２方向（上方及び後方）のどちらから見ても、残量を確認することも可能となる。但し、この場合は、ホルダ１０の上壁部６８が透光性を有する、あるいは、上壁部６８に目視確認用の窓や切欠が設けられていることが必要である。
【０１０４】
（変更形態８）
前記第１実施形態では、移動部材の光出口５３から照射された光は、カートリッジ本体３０の後壁部３４（装着方向反対側の壁）を透過するようになっているが、カートリッジ本体３０の他の壁部を透過するように光出口５３が構成されてもよい。その場合、照射された光を受光する受光素子は、前記他の壁部と対向する、ホルダ１０の壁部に設けられる。例えば、カートリッジ本体３０の前壁部（装着方向側の壁）から外部へ光が照射される場合には、装着状態においてこれと対向するホルダ１０の前壁部に受光素子が設けられる。この場合、受光素子がカートリッジ装着部７の奥側に設けられることになるため、ユーザーによって受光素子が触れられにくくなるという利点がある。
【０１０５】
（変更形態９）
前記第１実施形態では、アーム部材３１の回動中心部４２は、カートリッジ本体３０の下面（下壁部３２の内面）に近接して配置されていたが、図９に示すように、発光素子６３の照射位置と対向する、アーム部材３１の回動中心部４２が上限位置のフロート４０とほぼ同じ高さにあり、回動中心部４２の光入口５０がカートリッジ本体３０の上面（上壁部３５の内面）に近接して配置されていてもよい。カートリッジ本体３０の上面近傍においては、インク残量が十分にある場合であっても空気層がある程度存在する。従って、回動中心部４２と発光素子６３の照射位置との間に空気層が介在しやすく、発光素子６３から照射された光が回動中心部４２の光入口５０に到達しやすくなる。
【０１０６】
尚、図９の形態では、カートリッジ装着部７側のカバー６１の回動支点は上端部にあり、カバー６１は、下から上に向けて開くようにカバー６１が構成されている。この場合、ユーザーによって受光素子６７，６８が触れられにくくなる。但し、カバー６１がユーザーから見て手前に開くため、インクカートリッジ５の着脱や、インク残量（フロート４０の位置）を目視で検出する際に、カバー６１が邪魔になる場合もあり、これらの観点においては、前記第１実施形態の、カバー６１が上から下に開く構成の方が有利である。
【０１０７】
（変更形態１０）
前記第１実施形態のように、アーム部材３１の回動中心部４２に光入口５０が設けられて、発光素子６３の照射位置と対向する必要は必ずしもなく、図１０に示すように、アーム４１の途中部が、回動軸４４が挿通された回動中心部４２となっていてもよい。図１０では、アーム４１の回動中心部４２を挟んで一端側部分にフロート４０が連結されるとともに、他端側部分が発光素子６３の照射位置と対向可能であり、この他端側部分に、発光素子６３から照射された光をアーム部材３１内に導く光入口５０が形成されている。そして、アーム４１の光入口５０と発光素子６３の照射位置との距離が、フロート４０の位置に応じて変化するようになっている。
【０１０８】
この構成では、インク残量の変化に従って、アーム４１の回動中心部４２を挟んで一端側に位置するフロート４０が移動すると、それに伴いアーム４１の光入口５０も移動して、発光素子６３の照射位置との離隔距離が変化し、光入口５０から光出口５３に導かれる光量が変化する。つまり、インク残量に応じて光出口５３から外部へ照射される光量が変化することから、ユーザーは、フロート４０が上から下へ移動する際に、そのフロート４０の位置だけでなく、照射されてくる光の強さによってもインク残量を認識できる。
【０１０９】
尚、図１０の構成では、インク残量が多いときにはアーム４１の光入口５０と照射位置との距離が近いためにアーム部材３１に到達する光量が多く、光出口５３から照射される光量も多くなるが、インク残量が少なくなるにつれて光量が減少する。これとは逆に、インク残量が少なくなるほど光入口５０と照射位置との距離が近くなって光量が増加するように構成されてもよい。例えば、図１０において、発光素子６３がホルダ１０の前壁部６５のインク導出孔３７の上側の位置に設けられていれば、インク残量が少なくなってフロート４０が下がったときに（図１０の二点鎖線の状態）、アーム４１の光入口５０が上昇して発光素子６３の照射位置に近くなり、アーム部材３１内に導かれる光量、即ち、光出口５３から照射される光量が増加する。
【０１１０】
（変更形態１１）
フロート４０にアーム４１が連結された構成には限らず、図１１に示すように、インク貯留室３３内において、インク残量に応じてフロート４０が単体で上下に移動するように構成されてもよい。尚、この場合、フロート４０がカートリッジ本体３０の後壁部３４に沿って上下に移動するように案内するガイド部７０が、インク貯留室３３内に設けられていることが好ましい。
【０１１１】
また、図１１の形態では、発光素子６３から照射された光をインク貯留室３３内のフロート４０に導く導光部がフロート４０とは別に必要になるが、図１１では、フロート４０に導光部としての光ファイバーケーブル７１が接続されている。光ファイバーケーブル７１の一端はカートリッジ本体３０の下壁部３２に位置して、その真下の位置にある発光素子６３から照射された光を受け取り、光ファイバーケーブル７１の他端はフロート４０の光出口５３付近に位置して、発光素子６３の光を光出口５３まで確実に導くことができるようになっている。
【０１１２】
尚、光ファイバーケーブル７１は、フロート４０の内部に挿入されている必要はなく、フロート５０の外面に取り付けられていてもよい。この場合は、光ファイバーケーブル７１でフロート４０まで導かれた光は、フロート４０の壁を透過することはなく、光ファイバーケーブル７０の端部から直接カートリッジ本体３０の後壁部３４に向けて照射される。
【０１１３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１２は、第２実施形態に係るインクカートリッジの、カートリッジ装着部への装着方向を含む平面に関する断面図である。また、図１３は、インクカートリッジ及びカートリッジ装着部の断面図であり、（ａ）はインクカートリッジのインク残量が多い状態、（ｂ）はインク残量が少ない状態をそれぞれ示している。この第２実施形態は、フロート自身が発光素子を備えている点で前記第１実施形態と異なるが、それ以外の構成はほぼ同じである。そのため、以下では、前記第１実施形態とほぼ同様の構成を有するものについて同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。
【０１１４】
図１２、図１３に示すように、第２実施形態のインクカートリッジ８５は、インクを貯留するインク貯留室３３を備えたカートリッジ本体３０と、インク貯留室３３内に設けられたインク残量検出用のアーム部材３１を備えている。
【０１１５】
カートリッジ本体３０は、前記第１実施形態と同様の構成を有するものである。アーム部材３１も、第１実施形態と同じく、フロート４０、アーム４１、回動中心部４２、及び、突出部４３を有するものであるが、フロート４０から突出した突出部４３内に発光素子６３が配置されている点が異なっている。従って、インクカートリッジ８５が装着されるカートリッジ装着部８７には発光素子は設けられていない。また、突出部４３の先端は透光性を有し、突出部４３内の発光素子６３の光を外部へ照射させる光出口５３となっている。そして、突出部４３内の発光素子６３から照射された光は、光出口５３から、カートリッジ本体３０の透光性を有する後壁部３４（透光部）を通って、カートリッジ本体３０外へ照射される。
【０１１６】
この第２実施形態においても、前記第１実施形態と同じく、インク残量に応じて移動する光出口５３から照射される光を受光する２つの受光素子６７，６８により、２つのフロート４０の位置、即ち、２つのインク残量レベルを検出できる。また、カートリッジ装着部８７に設けられる受光素子の数を３以上にすれば、３以上のインク残量レベルを検出することができるようになる。
【０１１７】
これに加えて、この第２実施形態においては、発光素子６３はインク貯留室３３内を移動するフロート４０（突出部４３）に設けられていることから、発光素子６３から照射された光が、外部へ出るまでにカートリッジ本体３０を透過する回数が、移動部材の光出口５３からカートリッジ本体３０の後壁部３４を透過して外へ照射される際の１回のみとなるため、前述した特許文献１のように２回透過する場合と比べて、カートリッジ本体３０を透過する際に生じる光量減少が抑えられる。従って、フロート４０からカートリッジ本体３０外へ照射される光を、外部で検出しやすくなる。
【０１１８】
但し、インクカートリッジ８５がカートリッジ装着部８７に設けられたときに、カートリッジ装着部８７側から、インク貯留室３３内のフロート４０に設けられた発光素子６３に対して給電するための構成が必要になる。例えば、インクカートリッジ８５の外側面から、アーム部材３１の回動軸４４及びアーム部材３１の内部空間を通って発光素子６３まで給電配線を引き回すことで発光素子６３への給電を実現できる。あるいは、カートリッジ装着部８７側に一次コイルが設けられる一方で、フロート４０内に発光素子６３に接続された二次コイルが設けられ、一次コイルに通電したときの、一次コイルと二次コイルの間の磁場変化によって二次コイルに誘導電流を生じさせる構成を採用することもできる。
【０１１９】
尚、発光素子６３は、フロート４０の内部に設けられている必要はなく、フロート４０の外面に取り付けられていてもよい。この場合は、発光素子６３から照射された光は、フロート４０の壁を透過することはなく、直接カートリッジ本体３０の後壁部３４に向けて照射される。
【０１２０】
また、この第２実施形態に、前記第１実施形態と同様の変更を加えることが可能である。例えば、受光素子の省略（変更形態２、３：図５、図６）、カバー６１の透光性等に関する変更（変更形態４、５：図７）、白色光を照射する発光素子６３の使用（変更形態６）は、そのままこの第２実施形態にも適用可能である。
【０１２１】
また、上記変更形態７と同様の変更を加えることもできる。図１４に示すように、フロート４０から２つの突出部４３ａ，４３ｂが突出しており、これら２つの突出部４３ａ，４３ｂ内に２つの発光素子６３ａ，６３ｂがそれぞれ収容され、さらに、２つの突出部４３ａ，４３ｂの先端に、前記２つの発光素子６３ａ，６３ｂに対応した２つの光出口５３ａ，５３ｂがそれぞれ形成されてもよい。インク残量が十分にある状態では、２つの発光素子６３ａ，６３ｂから照射された光は、２つの光出口５３ａ，５３ｂから、カートリッジ本体３０の透光性を有する後壁部３４と上壁部３５を通ってそれぞれ外側へ光が照射される。
【０１２２】
さらに、移動部材からの光の照射方向（変更形態８）、回動中心部４２の位置（変更形態９：図９）、アーム部材３１の構成変更（変更形態１０：図１０）、フロート構造の変更（変更形態１１：図１１）についても、第２実施形態に適用可能である。
【０１２３】
（第１、第２実施形態に共通の変更形態）
１］前記第１、第２実施形態及びそれらの変更形態においては、カートリッジ本体３０の全部が合成樹脂材料等の透光性材料で形成されていたが、移動部材から照射される光を透過させる部分のみが透光性を有する透光部であってもよい。例えば、前記第１実施形態の図３を例に挙げれば、カートリッジ本体３０の後壁部３４の、カバー６１に設けられた２つの受光素子６７，６８とそれぞれ対向する部分のみが透光性を有し、その他の部分は遮光性であってもよい。
【０１２４】
２］インクカートリッジのカートリッジ装着部への装着方向は水平方向には限られず、特許文献１に開示されているような鉛直方向に装着される場合においても、本発明を適用可能である。
【０１２５】
３］インク残量に応じて移動し、且つ、外部に向けて光を照射する、本願発明の移動部材は、インク量の変動に応じて移動するものであれば、フロートのように上下に移動するものには限られない。例えば、インク残量に応じて上下に移動するフロートと、このフロートと連結された移動部材とがインク貯留室内に設けられた上で、フロートの上下方向移動が適宜の方向変換機構（例えば、リンク機構や回動機構等の公知の機械要素からなる機構）によって方向変換されて、移動部材が上下方向とは異なる方向に移動するように構成されてもよい。
【０１２６】
４］上述した実施形態は、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、液体を貯留するカートリッジ本体と、このカートリッジ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。
【符号の説明】
【０１２７】
１  プリンタ
５  インクカートリッジ
７  カートリッジ装着部
８  インク供給装置
３０  カートリッジ本体
３３  インク貯留室
４０  フロート
４１  アーム
４２  回動中心部
４４  回動軸
５３  光出口
６１  カバー
６３  発光素子
６７，６８  受光素子
７１  光ファイバーケーブル
８５  インクカートリッジ
８７  カートリッジ装着部
【図１】
2011201215.tif 000003
【図２】
2011201215.tif 000004
【図３】
2011201215.tif 000005
【図４】
2011201215.tif 000006
【図５】
2011201215.tif 000007
【図６】
2011201215.tif 000008
【図７】
2011201215.tif 000009
【図８】
2011201215.tif 000010
【図９】
2011201215.tif 000011
【図１０】
2011201215.tif 000012
【図１１】
2011201215.tif 000013
【図１２】
2011201215.tif 000014
【図１３】
2011201215.tif 000015
【図１４】
2011201215.tif 000016