(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを貯留するインク貯留室を有するインク貯留体を備えたインクカートリッジにおいて、
前記インク貯留体は、前記インク貯留室となる内部空間と、この内部空間からインクを排出するインク排出路と、前記内部空間と外部とを連通する複数の開口とを有するフレーム体と、前記複数の開口をそれぞれ塞ぐ第１の可撓性膜および第２の可撓性膜を備え、
前記第１の可撓性膜は、貯留されたインクの消費に伴って前記内部空間が縮小する方向に変形するものであり、
前記第２の可撓性膜は、その変形開始圧力が前記第１の可撓性膜の変形開始圧力よりも大きく、
前記内部空間に対して前記インク排出路と同じ側に、前記第２の可撓性膜とフレーム規制部材とが設けられており、
前記フレーム規制部材における前記内部空間から遠い側の端部が、前記インク排出路の延在方向に関して前記第２の可撓性膜と同じ位置にあることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記第２の可撓性膜には、変形開始前の状態において弛みが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
前記弛みが、前記内部空間に向かって突出する環状の突起部を形成していることを特徴とする請求項２に記載のインクカートリッジ。
【請求項４】
前記インク貯留体を収納するケースを更に備え、
前記ケースは、前記インク排出路と連通するインク供給口と、前記第２の可撓性膜を外部に露出する露出孔を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項５】
前記ケースは少なくとも１つの平面を有しており、前記インク供給口と前記露出孔が同一の前記平面に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のインクカートリッジ。
【請求項６】
前記第２の可撓性膜が光反射性を有する材料で作製されており、インクジェット記録装置に装着されたときに、当該インクジェット記録装置に設けられた反射型光学式センサの光路上に前記第２の可撓性膜が位置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項７】
前記第２の可撓性膜が非対称に変形するように前記第２の可撓性膜の変形を妨げる規制部材をさらに備えていることを特徴とする請求項６に記載のインクカートリッジ。
【請求項８】
前記規制部材が、変形開始前の状態において前記第２の可撓性膜の一部分だけと接触していることを特徴とする請求項７に記載のインクカートリッジ。
【請求項９】
前記第１の可撓性膜の表面積が前記第２の可撓性膜の表面積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【請求項１０】
前記内部空間と連通すると共に、前記インク排出路と平行に延び、前記内部空間から遠い側の端部に前記第２の可撓性膜が設けられた、連通路を備え、
前記フレーム規制部材は、前記インク排出路および前記連通路と平行に延びていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを貯留するインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
記録用紙に向けてノズルからインクを吐出して印刷を行うインクジェット記録装置が知られている。このようなインクジェット記録装置には、着脱可能なインクカートリッジを備えたものがある。インクカートリッジ内のインクが空の状態でインクジェットヘッドがインクを吐出しようとすると、印刷が行なわれないだけでなく、インクジェットヘッド内にエアが侵入することがある。インクジェットヘッド内にエアが侵入すると、そのヘッドは最悪の場合、使用不能となってしまう。このような事態が生じないようにするには、インクカートリッジ内のインク残量を常に把握しておき、インクカートリッジ内のインク残量がほぼゼロになるとヘッドからのインク吐出が禁止されるような制御を行う必要がある。
【０００３】
特許文献１には、インクカートリッジ内のインク残量を検出する技術が開示されている。すなわち、特許文献１に記載のインクカートリッジは、可撓性の膜で形成されていると共に内部にインクを貯留するインク貯留体と、インク貯留体を収容するハードケースと、ハードケース内にスライド可能に収容されていると共にインク貯留体を形成する膜の表面に接着されている検知板とを主に備えている。かかるインクカートリッジにおいて、インク貯留体内は大気と連通しておらず、インクの減少に伴ってインク貯留体内の内圧が低下（負圧が増大）する。そして、大気圧とインク貯留体内の内圧との差が所定値以上となると、インク貯留体を形成する膜がインク貯留体の内部空間が収縮するように変形を開始し、内部空間の負圧が一定に保たれる。このとき、当該膜に接着されている検知板が変位する。したがって、検知板の変位を検出することによって、インク残量が少なくなったことを検出することができる。
【特許文献１】特開２００４−１７４８３２号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のインク残量検出方法では、インク貯留体を形成する膜の変位に基づいてインク残量を検出するので、インク残量が非常に少なくなった状態を正確に検出することはできない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、インク残量が非常に少なくなった状態を正確に検知することができるインクカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のインクカートリッジは、インクを貯留するインク貯留室を有するインク貯留体を備えたインクカートリッジにおいて、前記インク貯留体は、前記インク貯留室となる内部空間と、この内部空間からインクを排出するインク排出路と、前記内部空間と外部とを連通する複数の開口とを有するフレーム体と、前記複数の開口をそれぞれ塞ぐ第１の可撓性膜および第２の可撓性膜を備え、前記第１の可撓性膜は、貯留されたインクの消費に伴って前記内部空間が縮小する方向に変形するものであり、前記第２の可撓性膜は、その変形開始圧力が前記第１の可撓性膜の変形開始圧力よりも大きく、前記内部空間に対して前記インク排出路と同じ側に、前記第２の可撓性膜とフレーム規制部材とが設けられており、前記フレーム規制部材における前記内部空間から遠い側の端部が、前記インク排出路の延在方向に関して前記第２の可撓性膜と同じ位置にある。 
【０００７】
この構成によると、インクの減少による内部空間の圧力の低下に伴って、まず第１の可撓性膜がインク貯留室を縮小する方向に変形を開始する。このとき、第２の可撓性膜の変形開始圧力は第１の可撓性膜の変形開始圧力よりも大きいので、第１の可撓性膜だけがインク貯留室を収縮する方向に変形をしつづけ第２の可撓性膜は変形しない。そして、第１の可撓性膜がインク貯留室を縮小する方向に変形できなくなった状態、すなわち、インクの残りが少なくなった状態となった後、さらにインクが減少し、内部空間の圧力がさらに低下すると、第２の可撓性膜が変形を開始する。したがって、第２の可撓性膜の変形を検知することによって、インク残量が少なくなったことを検知することができる。
【０００８】
本発明のインクカートリッジでは、前記第２の可撓性膜には、変形開始前の状態において弛みが形成されていることが好ましい。この構成によると、第２の可撓性膜の変形量を大きくすることができるので、第２の可撓性膜の変形を確実に検知することができる。
【０００９】
本発明のインクカートリッジでは、前記弛みが、前記内部空間に向かって突出する環状の突起部を形成していてもよい。この構成によると、第２の可撓性膜が内部空間に向かってスムーズに変形する。
【００１０】
本発明のインクカートリッジは、前記インク貯留体を収納するケースを更に備え、前記ケースは、前記インク排出路と連通するインク供給口と、前記第２の可撓性膜を外部に露出する露出孔を有していてもよい。この構成によると、外部から第２の可撓性膜へのアクセスが容易となる。
【００１１】
本発明のインクカートリッジでは、前記ケースは少なくとも１つの平面を有しており、前記インク供給口と前記露出孔が同一の前記平面に形成されていてもよい。この構成によると、インクカートリッジが装着されるプリンタを、インク供給口からインクを抽出するインク抽出管と露出孔を通じてインク残量を検出するインク残量検出センサとが、ケースの平面に対向する一面に集約して配置されたものとできるので、プリンタの小型化に寄与することができる。
【００１２】
本発明のインクカートリッジでは、前記第２の可撓性膜が光反射性を有する材料で作製されており、インクジェット記録装置に装着されたときに、当該インクジェット記録装置に設けられた反射型光学式センサの光路上に前記第２の可撓性膜が位置していてもよい。この構成によると、第２の可撓性膜の変形を反射型光学式センサによる簡単な構成で容易に検知することができる。
【００１３】
本発明のインクカートリッジでは、前記第２の可撓性膜が非対称に変形するように前記第２の可撓性膜の変形を妨げる規制部材をさらに備えていてもよい。
【００１４】
規制部材がない場合には、第２の可撓性膜は、インク貯留体の内部空間に向かって、変形前の状態と平行に変形する。よって、このような場合に反射型光学式センサで第２の可撓性膜の変形を検知するには、第２の可撓性膜で反射された光線の光量を検出し、光量が減少した際に第２の可撓性膜が変形したと検知する。本発明の構成によると、第２の可撓性膜が非対称に変形するので、変形前の膜の表面と変形後の膜の表面との向きが変わる。したがって、反射型光学式センサで第２の可撓性膜の変形を検知するには、第２の可撓性膜で反射された光を受光できなくなった際に第２の可撓性膜が変形したと検知する。その結果、光量の大小で第２の可撓性膜の変形を検知する場合に比べて、第２の可撓性膜における反射光のＳＮ比を確実にとらえることができるので、より確実に第２の可撓性膜の変形を検知することができる。
【００１５】
本発明のインクカートリッジでは、前記規制部材が、変形開始前の状態において前記第２の可撓性膜の一部分だけと接触していてもよい。この構成によると、第２の可撓性膜を確実に非対称に変形させることができる。
【００１６】
本発明のインクカートリッジでは、前記第１の可撓性膜の表面積が前記第２の可撓性膜の表面積よりも大きいことが好ましい。この構成によると、インク貯留室に貯留されるインクの量を十分に確保しつつ、インク残量が少なくなったことを確実に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。図１は、本実施の形態に係るインクカートリッジの外観を示す斜視図である。図２は、図１に示すインクカートリッジの分解図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態のインクカートリッジ１は、略６面体として構成されている。すなわち、最大面積となる一対の略矩形面と、一対の当該面を連結する４方向に位置する側面との略６つの面で構成されている。また、インクカートリッジ１は、図２に示すように、その内部に形成された空間であるインク貯留室６０にインクが貯留されるインク貯留体１００（図２（ｂ））と、インク貯留体１００を収容するケース２００とを備えており、このケース２００は、開口部２１１が形成された有底箱型の部材であり、インク貯留体１００の略全体を覆う本体２１０（図２（ａ））、および本体２１０の開口部２１１を覆うように本体２１０に溶着されるキャップ２２０（図２（ｃ））で構成されている。
【００１９】
次に、インク貯留体１００について詳細に説明する。図３は、図２（ｂ）に示すインク貯留体１００を紙面上方及び下方から見た図である。上述のように、インク貯留体１００は、インクが貯留される空間であるインク貯留室６０を有している。さらに、インク貯留体１００は、インク貯留室６０内のインクを外部（インクジェット記録装置１０００（図６参照））に排出するインク排出部２０と、インク貯留室６０内のインクの残量を検知するための検知部３０と、インク貯留室６０内にインクを分注するインク分注部５０とを主に有している。そして、インク貯留体１００のこれらの構成部分（インク貯留室６０、インク排出部２０、検知部３０、インク分注部５０）は、主にフレーム体１０（インク貯留体の本体）によって形成されている。
【００２０】
ここで、インク貯留体１００は、図２に示すように、インク排出部２０が設けられている面がキャップ２２０側となるようにケース２００内に収容される。なお、インクカートリッジ１は、キャップ２２０が底部となるような姿勢でインクジェット記録装置に装着される。したがって、インクジェット記録装置１０００に装着された際には、インク貯留体１００は、インク排出部２０が設けられている側が底部側となるような姿勢となる。なお、以降の説明において、インクジェット記録装置１０００への装着姿勢にあるインクカートリッジ１（インク貯留体１００）の底部側を「下」、天井側を「上」として上下方向を定義する。
【００２１】
また、フレーム体１０は、樹脂材料により形成されており、その成形は金型成形により行われる。なお、本実施の形態では、フレーム体１０はポリエチレン製であるとする。以下、フレーム体１０の構成について説明する。
【００２２】
フレーム体１０は、図３に示すように、インク貯留体１００の厚み方向（図３における上下方向）に互いに対向する２枚の略正方形形状の板状部材である鍔部１１を有している。２枚の鍔部１１には、図２、３に示すように、円形の開口１１ａがそれぞれ形成されている。そして、２枚の鍔部１１の開口１１ａの縁からは、傾斜壁１２がそれぞれ連設されている。これら２つの傾斜壁１２はインク貯留体１００の中心に向かうにつれて互いに近接する方向に傾斜している。傾斜壁１２の鍔部１１とは反対側の縁は、鍔部１１の開口１１ａよりも一回り小さな径を有する円形となっており、図３に示すように、２枚の鍔部１１にそれぞれ連設されている２つの傾斜壁１２の当該縁は、鍔部１１と反対側の縁で互いに接続されている。
【００２３】
また、図２に示すように、鍔部１１の開口１１ａの周囲は、フィルム１１０が溶着される溶着部１３となっている。フィルム１１０は、ナイロンおよびフレーム体１０と同材料の樹脂材であるポリエチレンの２層構造であり、可撓性を有している。そして、ポリエチレンで形成されている側が溶着部１３と当接するように配設され、熱溶着によって隙間無くフレーム体１０に溶着される。２枚の鍔部１１の開口１１ａが、フィルム１１０でそれぞれ塞がれることによって、インク貯留体１００は、２つの傾斜壁１２および２枚のフィルム１１０で画定される空間が形成される。当該空間が、インク貯留室６０となる。すなわち、フレーム体１０は、２つの傾斜壁１２によって画定され、開口１１ａを通じて外部と連通する内部空間を有しており、その内部空間は、開口１１ａをフィルム１１０で塞いだときにインク貯留室６０となるのである。
【００２４】
なお、図２のV-V線に沿う断面図である図５に示すように、インク貯留室６０にインクが充満されている状態（図５（ａ）に相当）では、フィルム１１０はフレーム体１０の表面から突出するように盛り上がっている。後述するインク貯留体１００の説明から理解されるように、インク貯留室６０は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置に装着されたときは大気と連通しない閉じた空間となるので、インクが減少するとインク貯留室６０に負圧が発生する（インク貯留室６０内の圧力が低下する）。このとき、フィルム１１０には、インク貯留室６０の内側に向かう圧力が加わる。そして、フィルム１１０に加わる圧力が所定値に達すると、可撓性のフィルム１１０は変形を開始する。つまり、インク貯留室６０内のインクの減少に伴って、インク貯留室６０の容積が減少するようにフィルム１１０が変形する。これにより、インク貯留室６０内の圧力が一定に維持されるので、当該インクカートリッジ１が装着されるインクジェット記録装置１０００におけるヘッドの吐出特性が安定する。また、インク貯留室６０内にインクが残り少なくなった状態（図５（ｂ）に相当）では、２枚のフィルム１１０は、それぞれ傾斜壁１２に密着し、且つ中央部分において互いに当接する。この状態になると、インク貯留室６０の容積はこれ以上は縮小できなくなるため、フィルム１１０はインク貯留室６０を縮小する方向にはこれ以上変形できなくなる。
【００２５】
また、フレーム体１０は、インク排出部２０を構成するためのインク排出路２１、検知部３０を構成するための連通路３１、およびインク分注部５０を構成するためのインク分注路５１を有している。図２、３に示すように、インク排出路２１、連通路３１、およびインク分注路５１は、いずれも傾斜壁１２のインク貯留室６０を画定する面とは反対側の面に連設されており、２枚の鍔部１１の間から下方または上方に延びている。より詳細には、インク排出路２１は、インク貯留体１００の底部となる側における長手方向端部側（図２、３の紙面左側）において下方に延びており、連通路３１は、インク貯留体１００の底部となる側における長手方向中央において下方に延びている。つまり、インク排出路２１と連通路３１とは、隣接しており互いに平行である。また、インク分注路５１は、インク貯留体１００の天井部となる側におけるインク排出路２１とは反対の端部側（図２、３の紙面右側）において上方に延びている。
【００２６】
また、図２に示すように、２つの傾斜壁１２の接続部分には、インク排出路２１および連通路３１に連通する連通孔１２ａ、１２ｂがそれぞれ形成されている。これによって、インク排出路２１および連通路３１は、インク貯留室６０と連通する。加えて、２つの傾斜壁１２のうちの一方には、インク分注路５１に連通する連通孔１２ｃが形成されている。これによって、インク分注路５１は、インク貯留室６０と連通する。
【００２７】
図４はインク貯留体１００の分解図を示している。図３および図４に示すように、インク排出路２１には、インク排出機構１２０の一部が内挿される。上述したインク排出部２０は、これらインク排出路２１とインク排出機構１２０によって構成される。インク排出機構１２０は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着されていない状態では、インクの流路を閉鎖し、インクジェット記録装置１０００に装着され、インクジェット記録装置１０００のインク抽出管１０１５（図６参照）が挿入されるとインクの流路を開放する。したがって、インク排出部２０は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着されている際に、インク貯留室６０内のインクをインクジェット記録装置１０００に供給することができる。
【００２８】
また、図３（ａ）に示すように、連通路３１には、連通路３１の下端（インク貯留室６０とは反対側の端部）を覆うように検知フィルム１３０が溶着される。上述した検知部３０は、これら連通路３１と検知フィルム１３０とによって構成される。そして、検知部３０は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着された際に、検知フィルム１３０が、インクジェット記録装置１０００に設けられた反射型の光センサであるインク残量検出センサ１０１４（図６参照）と対向する位置に配されている。検知フィルム１３０は、ポリエステル（ＰＥＴ）フィルムにアルミを蒸着することによって作製されており、光反射性および可撓性を有している。なお、検知フィルム１３０の表面積は、インク貯留室６０を画定するフィルム１１０の表面積よりも小さい。さらに、検知フィルム１３０は、フィルム１１０よりも剛性が高く、その変形開始圧力は、フィルム１１０の変形開始圧力よりも大きくなっている。
【００２９】
さらに、図３、４に示すように、インク分注路５１内には、インク分注栓１５０が内挿される。上述したインク分注部５０は、これらインク分注路５１とインク分注栓１５０とによって構成される。インク分注栓１５０は、弾性材料からなるものであり、インク貯留体１００がケース２００に収容される前は、インク分注路５１の上端部（インク貯留室６０とは反対側の端部）近傍に圧入されている。そして、インク貯留体１００内のインク貯留室６０にインクを分注する際には、図示しないインク分注針でインク分注栓１５０を貫通して、インク分注路５１内にインクが注入される。インク分注後、インク貯留体１００をケースに収容する際に、インク分注栓１５０は、ケース２００の本体２１０に形成された図示しない突起に押圧され、インク分注路５１の下端部（奥部）に押し込まれる。
【００３０】
なお、図４に示すように、インク排出路２１と連通路３１との長さは異なっており、その下端は揃っていない。しかし、図２（ｂ）に示すように、インク排出部２０と検知部３０とを構成した状態では、インク排出部２０の下端と、連通路３１（検知部３０）の先端とが揃うようになっている。
【００３１】
さらに、インク貯留体１００の底部となる側に対応する鍔部１１の縁には、下方に延びる一対のフレーム規制部材１４が連設されている。より詳細には、フレーム規制部材１４は、連通路３１に対してインク排出路２１とは反対側に位置しており、インク排出路２１および連通路３１と平行に延びている。また、フレーム規制部材１４の下端は、インク排出機構１２０が内挿された状態のインク排出部２０の下端、および連通路３１（検知部３０）の下端と揃っている。
【００３２】
また、２枚の鍔部１１の間は空間が形成されるので、鍔部１１の強度が弱くなる。そこで、図３に示すように、２枚の鍔部１１の間には、鍔部１１の強度を保つために、リブ部材１５ａ〜１５ｇが形成されている。
【００３３】
図１に戻って、上述のようなインク貯留体１００を収容するケース２００の本体２１０における最大面積となる面には、ケース２００の外方に湾曲したケース湾曲部２４０が形成されている。これによって、インクが充満されており、フィルム１１０がフレーム体１０の表面から盛り上がっている状態のインク貯留体１００を収容するためのスペースが形成されている。
【００３４】
また、キャップ２２０は、本体２１０の開口部２１１よりも一回り大きな面を有しており、開口部２１１を覆う板状の被覆体２２３と、被覆体２２３の縁部に連設されており、キャップ２２０が本体２１０に取り付けられた状態において本体２１０の表面に当接する側壁２２４とで構成されている。図１に示すように、被覆体２２３におけるケース２００に収容されているインク貯留体１００のインク排出部２０および検知部３０に対応する箇所には、インク排出路２１と連通するインク供給口２２１および検知部３０の検知フィルム１３０を外部に露出する露出孔２２２がそれぞれ設けられている。さらに、被覆体２２３には、インク貯留体１００の一対のフレーム規制部材１４に当接する図示しない一対のキャップ規制部材が設けられている。これにより、ケース２００内でのインク貯留体１００の厚み方向への移動が規制される。
【００３５】
続いて、図６を参照しつつ、インクカートリッジ１のインクジェット記録装置１０００への装着について説明する。
【００３６】
図６に示すように、インクジェット記録装置１０００におけるインクカートリッジが装着される装着部１０１０には、装着面１０１３から突出した一対のクランプ部材１０１１が備えられている。クランプ部材１０１１の先端には、互いに向き合った方向に突起し、ケース２００のキャップ２２０における側壁２２４と係合するクランプ係合部１０１２が形成されている。また、クランプ部材１０１１は、互いに離れる方向への可撓性を有しており、インクカートリッジ１が装着される場合には、キャップ２２０により互いに離れる方向に押されて撓む。
【００３７】
さらに、図６に示すように、インクジェット記録装置１０００の装着部１０１０には、インク残量検出センサ１０１４が配設されている。インク残量検出センサ１０１４は、光線を出射する発光部１０１４ａと光線を受光する受光部１０１４ｂがいずれも装着面１０１３上に位置している、所謂反射型の光センサである。なお、インク残量検出センサ１０１４は、受光部１０１４ｂが受光した光線の光量を検知しており、初期状態の光量である場合には、インクジェット記録装置１０００に設けられた制御基板（図示せず）に信号を出力せずに（又は出力し）、受光部１０１４ｂで受光した光線の光量が初期状態よりも減少した場合に、制御基板に信号を出力する（又は出力しない）よう構成されている。
【００３８】
また、装着面１０１３のインク排出部２０に対応する側（図６（ａ）左側）には、インク抽出管１０１５が突出して設けられている。インク抽出管１０１５には、インク流路１０１３ａが連接されており、そのインク流路１０１３ａを通り、図示しない吐出口へインクが供給される。そして、図６（ｂ）に示すように、インクカートリッジ１が装着部１０１０に装着されると、インク抽出管１０１５がキャップ２２０に形成されたインク供給口２２１を介してインク排出部２０の内部に挿入され、インク供給が可能な状態となる。
【００３９】
ここで、図７を参照しつつ、インクカートリッジ１におけるインク残量の検出方法について説明する。図７は、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着された状態での、検知部３０の連通路３１における検知フィルム１３０が配置されている先端部近傍およびインク残量検出センサ１０１４を示す模式図である。
【００４０】
インク貯留室６０内にインクが充満されている場合には、図７（ａ）に示すように、検知フィルム１３０には、弛みが形成されている。より詳細には、弛みによって、検知フィルム１３０には、インク貯留室６０内に向かって突出する環状の突起部１３１が形成されている。また、検知フィルム１３０の中心部分のインク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａから出射される光線が照射される領域（以下の説明において、単に「照射領域」と称する）は、インク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａおよび受光部１０１４ｂが取り付けられている装着面１０１３と略平行となっている。したがって、インク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａから出射された光線は、検知フィルム１３０で反射され、受光部１０１４ｂにおいて受光される。このとき受光部１０１４ｂが受光した光線の光量が、初期状態の光量であり、インクジェット記録装置１０００の制御基板（図示せず）でインク有りの判別がなされる。
【００４１】
ここで、インク貯留室６０内のインクが減少すると、インク貯留室６０内の負圧が増大する。そして、フィルム１１０に加わる圧力がフィルム１１０の変形開始圧力に達すると、インク貯留室６０内の負圧が一定となるように（負圧を緩和するように）、インク貯留室６０を画定するフィルム１１０が変形を開始する。このとき、検知フィルム１３０の変形開始圧力は、フィルム１１０の変形開始圧力よりも大きいので、検知フィルム１３０が変形することはない。したがって、インク残量検出センサ１０１４の受光部１０１４ｂで受光される光線の光量は、初期状態の光量のままであり、引き続きインク有りの判断がなされる。
【００４２】
その後、インクが残り少なくなり図５（ｂ）に示す状態になると、フィルム１１０はインク貯留室６０を縮小する方向には変形できなくなる。この状態でさらにインクが減少すると、インク貯留室６０内の負圧が増大するがフィルム１１０は負圧を緩和するようには変形できない。そのため負圧は増大し続けるが、検知フィルム１３０に加わる圧力が検知フィルム１３０の変形開始圧力にまで達すると、検知フィルム１３０は、図７（ｂ）に示すように、照射領域が装着面１０１３との平行を保った状態で、インク貯留室６０内に引っ込むように変形する。このとき、図７（ａ）に示す状態に比べて、検知フィルム１３０の照射領域と、インク残量検出センサ１０１４との間の距離が広がる。したがって、インク残量検出センサ１０１４の受光部１０１４ｂで受光される光線の光量は、初期状態の光量よりも減少する。この状態がインク無しの状態であり、インクジェット記録装置１０００の制御基板（図示せず）でインク無しの判別がなされる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態のインクカートリッジ１では、インク貯留体１００内には、フレーム体１０の２つの傾斜壁１２と２つのフィルム１１０とで画定されており、インクが貯留される空間であるインク貯留室６０が形成されており、フィルム１１０は、インク貯留室６０に貯留されたインクの消費に伴ってインク貯留室６０が収縮する方向に変形する。また、フレーム体１０には、インク貯留室６０に連通する連通路３１が形成されており、連通路３１の端部は可撓性を有する検知フィルム１３０で覆われている。そして、検知フィルム１３０の変形開始圧力は、フィルム１１０の変形開始圧力よりも大きい。したがって、インクの減少によるインク貯留室６０内の圧力の低下（負圧の増大）に伴って、まずフィルム１１０がインク貯留室６０を収縮する方向に変形を開始する。その後、フィルム１１０がインク貯留室６０を収縮する方向に変形できなくなる状態、すなわちインクの残りが少なくなった状態からさらにインクが減少すると、検知フィルム１３０が初めて変形を開始する。よって、検知フィルム１３０の変形を検知することによって、インク残量が少なくなったことを検知することができる。
【００４４】
また、本実施の形態のインクカートリッジ１では、検知フィルム１３０には、変形開始前の状態において弛みが形成されている。したがって、検知フィルム１３０の変形量を大きくすることができるので、検知フィルム１３０の変形を確実に検知することができる。
【００４５】
また、本実施の形態のインクカートリッジ１では、検知フィルム１３０には、弛みによって、インク貯留室６０内に向かって突出する環状の突起部１３１が形成されている。したがって、検知フィルム１３０が内部空間に向かってスムーズに変形する。
【００４６】
さらに、本実施の形態のインクカートリッジ１では、インク貯留体１００を収容するケース２００に、インク排出路２１と連通するインク供給口２２１および検知部３０の検知フィルム１３０を外部に露出する露出孔２２２がそれぞれ設けられている。したがって、外部（本実施の形態においてはインクジェット記録装置１０００）から検知フィルム１３０へのアクセスが容易となる。
【００４７】
加えて、本実施の形態のインクカートリッジ１では、ケース２００の本体２１０に形成された開口部２１１を覆う板状の被覆体２２３にインク供給口２２１および露出孔２２２が形成されている。すなわち、インク供給口２２１および露出孔２２２がケース２００の同一の平面に形成されている。したがって、インクカートリッジ１が装着されるインクジェット記録装置１０００は、インク供給口２２１からインクを抽出するインク抽出管１０１５と露出孔２２２を通じてインク残量を検出するインク残量検出センサ１０１４とを、ケース２００の平面に対向する一面に集約して配置するものとなる。これにより、インクジェット記録装置１０００を小型化することができる。
【００４８】
また、本実施の形態のインクカートリッジ１では、検知フィルム１３０は、光反射性を有している。そして、インクカートリッジ１がインクジェット記録装置１０００に装着された状態において、インクジェット記録装置１０００に設けられた反射型の光センサであるインク残量検出センサ１０１４の光路上に検知フィルム１３０が位置するように検知部３０が設けられている。したがって、検知フィルム１３０の変形を簡易な機構で容易に検知することができる。
【００４９】
また、本実施の形態のインクカートリッジ１では、インク貯留室６０を画定するフィルム１１０の表面積が検知フィルム１３０の表面積よりも大きい。したがって、フィルム１１０の変形によるインク貯留室６０の容積変化量を大きくすることができるため、インク貯留室６０に貯留されるインクの量を十分に確保しつつ、インク残量が少なくなったことを確実に検知することができる。
【００５０】
次に、図８を参照しつつ、本発明の第２の実施の形態について説明する。図８は、本実施の形態にかかるインクカートリッジにおける、インク残量の検出方法を説明するための図である。第２の実施の形態に係るインクカートリッジ１の構成と、第１の実施の形態に係るインクカートリッジ１の構成との主な相違点は、第１の実施の形態のインクカートリッジ１では、検知フィルム１３０は変形開始前においても変形後においても照射領域が装着面１０１３に略平行であるが、第２の実施の形態のインクカートリッジ１では、検知フィルム１３０が非対称に変形するために、変形開始前においては照射領域が装着面１０１３に略平行であり、変形後においては照射領域が装着面１０１３に対して傾くことである。検知部３３０以外の構成については、第１の実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。なお、以下の説明において、第１の実施の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。
【００５１】
図８に示すように、本実施の形態のインクカートリッジでは、検知部３３０の略筒型の連通路３３１の内壁面における検知フィルム１３０が溶着されている端部近傍には、連通路３３１の中心軸に向かって突出する規制部材３３１ａが形成されている。規制部材３３１ａは、検知フィルム１３０に形成されているインク貯留室６０内に向かって突出する環状の突起部１３１の一部とだけ接触している。
【００５２】
したがって、インク貯留室６０内にインクが充満されている場合には、図８（ａ）に示すように、第１の実施の形態のインクカートリッジ１と同様に、検知フィルム１３０の照射部は、インク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａおよび受光部１０１４ｂが取り付けられている装着面１０１３と略平行となっている。このとき、インク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａから出射された光線は、検知フィルム１３０で反射され、受光部１０１４ｂにおいて受光される。この状態がインク有りの状態であり、インクジェット記録装置１０００の制御基板でインク有りの判別がなされる。
【００５３】
そして、インク貯留室６０内のインクが減少し、インク貯留室６０内に負圧が発生すると、フィルム１１０および検知フィルム１３０に圧力が加わる。フィルム１１０に加わる圧力がフィルム１１０の変形開始圧力に達すると、フィルム１１０が変形を開始する。このとき、検知フィルム１３０の変形開始圧力は、フィルム１１０の変形開始圧力よりも大きいので、検知フィルム１３０が変形することはない。その後、インクが残り少なくなりフィルム１１０が変形できない状態となり、さらにインクが減少して検知フィルム１３０に加わる圧力が検知フィルム１３０の変形開始圧力に達すると、検知フィルム１３０が変形を開始する。このとき、検知フィルム１３０の規制部材３３１ａと接触している部分以外の部分が、インク貯留室６０内に引っ込むように変形する。したがって、検知フィルム１３０は、図８（ｂ）に示すように、非対称に変形する。これにより、検知フィルム１３０の中心部分の照射領域が装着面１０１３に対して傾く。よって、図８（ｂ）に示すように、インク残量検出センサ１０１４の発光部１０１４ａから出射された光線は、検知フィルム１３０において受光部１０１４ｂが設けられている方向とは別の方向に反射される。その結果、受光部１０１４ｂで光線を受光できない状態となる。この状態がインク無しの状態であり、インクジェット記録装置１０００の制御基板でインク無しの判別がなされる。
【００５４】
以上のように、本実施の形態のインクカートリッジでは、第１の実施の形態のインクと同様に、インク残量が非常に少なくなった状態を正確に検知することができる。
【００５５】
また、本実施の形態のインクカートリッジでは、検知フィルム１３０が非対称に変形するように検知フィルム１３０の変形を妨げる規制部材３３１ａが設けられている。したがって、変形前の検知フィルム１３０で反射される光線の方向と、変形後の検知フィルム１３０で反射される光線の方向とが異なる。よって、インク残量検出センサ１０１４においては、検知フィルム１３０で反射された光線を受光した場合に、インク有りと判別され、光線を受光できなくなった場合に、インク無しと判別される。その結果、インク残量検出センサ１０１４において、受光される光線の光量の変化を検知することによって、インクの有り無しを判別する場合と比べて、検知フィルム１３０における反射光のＳＮ比を確実にとらえることができるので、より確実に検知フィルム１３０の変形を検知することができる。
【００５６】
さらに、本実施の形態のインクカートリッジでは、規制部材３３１ａが、検知フィルム１３０の一部分とだけ接触している。したがって、検知フィルム１３０を確実に非対称に変形させることができる。
【００５７】
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の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、様々な設計変更を行うことが可能なものである。例えば、上述の第１および第２の実施の形態では、変形開始前の状態の検知フィルム１３０に形成された弛みによって、インク貯留室６０内に向かって突出する環状の突起部１３１が形成されている場合について説明したが、弛みによって形成される突起部１３１の形状は、環状には限定されない。また、検知フィルム１３０に弛みが形成されていなくてもよい。
【００５８】
さらに、上述の第１および第２の実施の形態では、インク貯留体１００を収容するケース２００における同一平面に、インク排出路２１と連通するインク供給口２２１、および検知部３０、３３０の検知フィルム１３０を外部に露出する露出孔２２２が形成されている場合について説明したが、これには限られない。インク供給口２２１および露出孔２２２がケース２００の異なる平面に形成されていてもよい。
【００５９】
また、上述の第１および第２の実施の形態では、検知フィルム１３０が、光反射性を有しており、インクジェット記録装置１０００に設けられた反射型の光センサであるインク残量検出センサ１０１４を用いて検知フィルム１３０の変形を検知する場合について説明したが、これには限られない。検知フィルム１３０の変形は、光センサのような非接触式のものだけでなく、接触式のセンサを用いて検知することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるインクカートリッジの斜視図である。
【図２】図１に示すインクカートリッジの分解図である。
【図３】図２に示すインク貯留体の上面図および下面図である。
【図４】図２に示すインク貯留体の分解図である。
【図５】図２に示すインク貯留体のV-V線に沿う断面図である。
【図６】図１に示すインクカートリッジのインクジェット記録装置への装着を説明するための図である。
【図７】図１に示すインクカートリッジにおけるインク残量の検出方法を説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態にかかるインクカートリッジにおけるインク残量の検出方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  インクカートリッジ
１０  フレーム体
１４  フレーム規制部材
２１  インク排出路
３１、３３１  連通路
６０  インク貯留室
１００  インク貯留体
１１０  フィルム（第１の可撓性膜）
１３０  検知フィルム（第２の可撓性膜）
１３１  突起部
２００  ケース
２２１  インク供給口
２２２  露出孔
３３１ａ  規制部材
１０００  インクジェット記録装置
１０１４  インク残量検出センサ（反射型光学式センサ）
【図１】
0005134212.tif 000002
【図２】
0005134212.tif 000003
【図３】
0005134212.tif 000004
【図４】
0005134212.tif 000005
【図５】
0005134212.tif 000006
【図６】
0005134212.tif 000007
【図７】
0005134212.tif 000008
【図８】
0005134212.tif 000009