特許 7536581 液体残量検知装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(54)【発明の名称】液体残量検知装置

(51)【国際特許分類】

   G01F 23/32 20060101AFI20240813BHJP

   B41J 2/175 20060101ALI20240813BHJP

【ＦＩ】

G01F23/32 A

B41J2/175 315

B41J2/175 119

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020165956

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022057613

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-09-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】寺田 順司

【審査官】松山 紗希

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６３－１１５７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２８０５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｆ ２３／００、２３／１４－２３／２９６５、２３／８０

Ｂ４１Ｊ ２／０１、２／１６５－２／２０、２／２１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体カートリッジに収容された液体の残量を検知する液体残量検知装置であって、
一対の発光部と受光部とを有する光学センサと、
液体を収容する収容部と、前記収容部に配置され液体の浮力を受けるフロートと、前記フロートの変位に連動して前記発光部が発する検知光の光路と交差する経路上を変位する遮光部と、をそれぞれが有する複数の液体カートリッジと、
を備え、
複数の前記遮光部は、
それぞれ単独では、前記受光部が受光する前記検知光の光量を所定の光量より小さくすることができない大きさであり、
前記複数の液体カートリッジのそれぞれにおいて前記フロートの位置が最大の高さにあるときに、前記光路と交差する方向に並んだ配置となって前記光路を遮り、前記受光部が受光する前記検知光の光量を所定の光量より小さくすることを特徴とする液体残量検知装置。

【請求項2】

前記所定の光量は、前記液体の残量が所定量未満であるか否かの判定の基準となる光量であることを特徴とする請求項１に記載の液体残量検知装置。

【請求項3】

前記遮光部は、前記経路に沿った方向の幅が、前記受光部の直径の半分よりも広く、前記直径より狭い請求項１又は２に記載の液体残量検知装置。

【請求項4】

複数の前記遮光部は、前記経路に沿った方向に並んだ配置となる請求項１～３のいずれか１項に記載の液体残量検知装置。

【請求項5】

前記液体カートリッジを２つ備え、
前記受光部は、２つの前記遮光部に対応して２分割された受光領域を有する２分割フォトダイオードである請求項１～４のいずれか１項に記載の液体残量検知装置。

【請求項6】

前記液体カートリッジを４つ備え、
４つの前記遮光部は、４つの前記液体カートリッジのそれぞれにおいて前記フロートの位置が最大の高さにあるときに、前記経路に沿った方向に２つ、前記経路と直交する方向に２つ、並ぶように配置される請求項１～３のいずれか１項に記載の液体残量検知装置。

【請求項7】

前記受光部は、４つの前記遮光部に対応して４分割された受光領域を有する４分割フォトダイオードである請求項６に記載の液体残量検知装置。

【請求項8】

前記液体カートリッジは、前記検知光を透過させる検知窓を有し、
前記遮光部は、前記検知窓の内部を変位し、
複数の前記液体カートリッジは、それぞれの前記検知窓が所定の方向に並ぶように配置され、
一対の前記発光部と前記受光部は、複数の前記検知窓を前記所定の方向に挟むように配置される請求項１～７のいずれか１項に記載の液体残量検知装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、記録材に液体を吐出して画像を記録する画像記録装置に備えられる液体残量検知装置に関する。

【背景技術】

【0002】

記録用紙等の記録材に液体吐出ヘッドからインクに代表される液体を吐出して画像を記録する画像記録装置（液体吐出装置と称される場合もある。）が知られている。インク滴が記録用紙に着弾することによって、記録用紙に所望の画像が記録される。この画像記録装置には、記録ヘッドへ供給するインクを貯蔵するインクカートリッジ（液体カートリッジ）が設けられる。インクカートリッジは、画像記録装置に対して着脱可能でありインクカートリッジ内のインクが無くなると、そのインクカートリッジが画像記録装置から取り外されて、新しいインクカートリッジが画像記録装置に装着される。このようなインクカートリッジの交換時期を判定するために、インクカートリッジ内のインク残量を検知する手段が提案されている。

【0003】

液体残量検知の手段のひとつにインクカートリッジの容器内で回動可能なフロートの浮力を利用してインクの貯留量の変位を検知する方法がある。変位が連結部材の回動となって遮光板を姿勢変化させ遮光板の姿勢変化を光学的に検知し、インク室内のインク量が判定される。

【0004】

特許文献１ではフロートを逆三角形にすることで、浮力から重力への転換性を増し、インクの表面張力抵抗に対し回動しやすくすることで、インク量の検知精度を高めたインクカートリッジが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６００３０５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、液体吐出装置の振動などによるインク液面の上下変動が遮光板に連動するので、インクの液面の上下変動が安定するまでの間インク残量検知に誤差を生じさせる。

【0007】

本発明の目的は、インク残量検知における誤差を低減させることのできる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述の課題を解決するために、本発明の液体残量検知装置は、
液体カートリッジに収容された液体の残量を検知する液体残量検知装置であって、
一対の発光部と受光部とを有する光学センサと、
液体を収容する収容部と、前記収容部に配置され液体の浮力を受けるフロートと、前記フロートの変位に連動して前記発光部が発する検知光の光路と交差する経路上を変位する遮光部と、をそれぞれが有する複数の液体カートリッジと、
を備え、
複数の前記遮光部は、
それぞれ単独では、前記受光部が受光する前記検知光の光量を所定の光量より小さくす
ることができない大きさであり、
前記複数の液体カートリッジのそれぞれにおいて前記フロートの位置が最大の高さにあるときに、前記光路と交差する方向に並んだ配置となって前記光路を遮り、前記受光部が受光する前記検知光の光量を所定の光量より小さくすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、インク残量の検知誤差を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】インクカートリッジを２個並列させた斜視概略図

【図2】インクカートリッジの透視斜視概略配置図

【図3】インクカートリッジのインク貯留量が充填時の概略断面図

【図4】インクカートリッジのインク貯留量が残量検知時の概略断面図

【図5】光照射部７に向かって見たインク貯留量と遮光板の姿勢変化の概略図

【図6】光照射部と遮光板の形状とインク残量検知の誤差関係を説明する概略図

【図7】実施例１に係るインク残量検知装置及び画像記録装置の概略図

【図8】実施例３、４に係る液体残量検知装置の説明図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

【0012】

（実施例１）

【0013】

〔インクジェットプリンタ〕
図７を参照して、本発明の実施例１に係るインク残量検知装置及びインクジェットプリンタの概略構成について説明する。画像記録装置（液体吐出装置）であるインクジェットプリンタ１００（以下、記録装置１００）のインク供給装置には、カートリッジ装着部１１０が設けられている。制御部（ＣＰＵ）１０４は、インク残量検知部１０３を含めた記録装置１００全体の制御を行う。エンジン部１０５は、記録ヘッド１０８に記録動作を行わせるための駆動モータ等を有し、制御部１０４の指令によって動作する。ユーザインタフェイス部１０６は、不図示の表示パネルと操作パネルを有する。インタフェイス部１０７は、外部のホスト装置から記録データを受信する。

【0014】

記録ヘッド１０８は外部のホスト装置から送られてきた記録データに基づき、記録ヘッド１０８内部にある電気熱変換素子に電気エネルギーを供給することで熱エネルギーを発生させる。発生した熱エネルギーによってインクに気泡が発生し、気泡発生の際に生じる圧力によって記録媒体と対向する面に配された各吐出口からインク滴が吐出される。記録ヘッド１０８が記録媒体に対して往復移動しながらインク滴を吐出するとともに、記録ヘッド１０８の往復ごとに記録媒体が間欠搬送されることで、記録媒体全体に画像が記録される。

【0015】

複数のインク貯留部としてのインクタンク１、２は、ユーザによって着脱可能なカートリッジ式で、装着部１１０に色毎に装着されている。本実施例では、２色分のインクタンクのみを示しているが、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色分のインクタンクを着脱可能に構成してもよい。装着部１１０には各インクタンクの供給口３、４が接続されるジョイント部が設けられ、記録ヘッド１０８とジョイント部は、可撓性チュ
ーブなどで形成されたインク流路１０１、１０２によって接続される。なお、本実施例ではインク貯留部の一例として記録装置１００本体に固定されたインクタンクのインク残量を検知する構成を例示するが、これに限らず、記録ヘッド１０８と共にキャリッジに搭載されるサブタンク等の形態であってもよい。

【0016】

制御部１０４は、後述する液体残量検知装置の残量検知によりインク残量が所定量未満の枯渇状態が検知されると、ユーザインタフェイス部１０６の表示パネルを介してユーザに報知し、インクカートリッジの確認及び新しいインクカートリッジへの交換を促す。

【0017】

〔インクカートリッジ〕
図１、図２を参照して、液体カートリッジとしてのインクカートリッジの構成について説明する。カートリッジ装着部１１０には液体としてインクが貯留される容器であるインクカートリッジ１、２が装着され得る。インクカートリッジ１、２がカートリッジ装着部１１０に装着されるとインク供給口３、４を通じてインクが装置本体側へ流出可能となる。インクカートリッジ１、２の上部にはインクの残量を光学的に検知する、例えば赤外光を透過させる透光性の合成樹脂からなる検知窓５、６が突出している。

【0018】

〔インク残量検知器〕
液体残量検知装置としてのインク残量検知器は、インク残量を遮光板の姿勢変化で光学的に判定する光学検知部とインクカートリッジの容器内のインク貯留量の変位を回動可能なフロートで認知する残量変位検知部とからなる。

【0019】

〔光学的検知部〕
図１、図２を参照して光学的検知部（光学センサ）の構成と動作について説明する。インクカートリッジ１の隣にインクカートリッジ１と同様の外形を有する別色のインクカートリッジ２が所定の方向に並列され、両インクカートリッジ１、２の検知窓５、６を挟むように一対の光照射部７と光受光部８が検知窓５、６に対面して配置される。光照射部（発光部）７は、ＬＥＤなどの発光素子であり、光受光部８は、フォトトランジスタ、フォトダイオードなどの受光素子からなる。

【0020】

インクカートリッジ１、２の容器内には、インク貯留量によって変位を認知する回動可能なフロート９、１０と支軸１１、１２から連結部材であるアーム１３、１４で連動する遮光板１５、１６を有する。フロート９、１０と支軸１１、１２、及びアーム１３、１４は同形状をなしているが、光照射部７から光受光部８に向かう光線を遮光する遮光板１５、１６は異なる形状を成す。よって、光学的検知部の主構成は、一対の光照射部７と光受光部８と、２個のインクカートリッジ１、２の検知窓５、６と、遮光部としての遮光板１５、１６と、からなる。

【0021】

インク貯留量が減ってフロート９、１０がインクカートリッジ１、２の底面側に変位する回転方向に対し、前記光線を垂直線方向に等分割した光照射部７に向かって、遮光板１５は右半分を、遮光板１６は左半分を遮光する遮光板形状を有する。インクカートリッジの容器内にインクが充填されている場合は、光照射部７からの光線は遮光板１５、１６で遮光されるので、光受光部８では前記光線が受光されず、出力をＯＦＦ状態と判定する。遮光板１５または１６の姿勢が変化し前記光線が光受光部８に到達すると出力をＯＮ状態と判定する。すなわち、遮光板１５，１６は、インクカートリッジ１、２のインク収容部に配置されたフロート９、１０の変位に連動して検知光としての前記光線の光路と交差する経路上を変位する。

【0022】

〔残量変位検知部〕
図３、図４を参照して、残量変位検知部の構成と動作について説明する。図３と図４は
、インクカートリッジの容器内のインク貯留量が充填している場合と残量を検知している場合の状態をそれぞれに示す。図３は、インクカートリッジ１がカートリッジ装着部に装着され、インク供給口３を通じてインクが装置本体側へ流出可能となる状態である。図４は、インク室内のインクが所定量未満になり、新しいインクカートリッジに交換する時期を認知した状態である。

【0023】

図３において、残量変位検知器部の主構成はフロート９、支軸１１及び連結部材のアーム１３とストッパ１７とからなる。フロート９は、インクよりも比重の小さい例えば、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂などからなる密閉容器からなる。フロート９は、支軸１１と連結しており、支軸１１からアーム１３で検知窓５にある遮光板１５と連結されている。インク充填時にはフロート９に発生する浮力が支軸１１で連動された遮光板１５に、光照射部７かの光線に向かって左回転を成す回動力を生じさせている。しかしながら、フロート９がインク内に強制的に沈められた状態を保たせられるようにインクカートリッジ１の容器内に設けてあるストッパ１７に突き当てられる。この為、インク面がフロート９より下に下がるまで、左回転への回動力が生じ、フロート位置はストッパ１７で固定され、遮光板１５は光線を遮光する起立位置に保たれることになる。

【0024】

図４においては、インク面がフロート９より下に下がることで、フロート９は浮力よりも重力が勝り、支軸１１で連動された遮光板１５に光照射部７からの光線に向かって右回転を成す回動力を生じさせる。インク面が所定量未満になるとフロート９はインクカートリッジ１の底面に近接した残量認知状態に至る。この時、支軸１１でフロート９と連動した遮光板１５は、光照射部７の光線領域を避けた検知窓５の右端部に姿勢変化し、前記光線を光受光部８に受光させる。残量認知状態おけるフロート９は浮力よりも重力が勝り、装置の振動などによりインク液面が上下に変動しても安定してインクカートリッジ１の底面に近接した状態を保つ為、支軸１１で連動した遮光板１５も検知窓５の右端部に保持される。

【0025】

〔インク残量検知器の動作〕
図５に光受光部８から光照射部７に向かって見たときのインク貯留量に応じた遮光板１５、１６の姿勢変化の概略図を示す。２個のインクカートリッジ１、２のインク残量を１対の光照射部７と光受光部８とで判定する際に光受光部８が受光か否かを検知する遮光板１５、１６の姿勢変化を説明する。

【0026】

図５（ａ）は光照射部７からの光線が遮光板１５、１６で遮光されており、紙面の手前側に位置する光受光部８には光線が到達し得ていないので、光受光部８は出力をＯＦＦとしてインク充填状態と判定する。尚図５（ａ）は図３におけるフロート９がストッパ１７に突き当り、遮光板１５が光線を遮光する起立位置に保たれている状態である。

【0027】

図５（ｂ）は遮光板１５、１６が光照射部７の光線領域の外側に姿勢変化しており、紙面の手前側に位置する光受光部８に光線が到達し得えるので、光受光部８は出力をＯＮとしてインクが所定量未満と判定する。尚、図５（ｂ）は図４におけるフロート９の浮力よりも重力が勝る為、装置の振動などによりインク液面が上下に変動してもインクカートリッジ１の底面にフロート９が近接した状態を保ち、遮光板１５は検知窓５の右端部に保持されている状態である。遮光板１６も同様である。前記出力ＯＮの信号が装置本体側に表示されるので、インクカートリッジを目視して、インクが無くなったインクカートリッジを新しいインクカートリッジに交換する。

【0028】

図５（ｃ）の遮光板１５は光照射部７の光線領域の外側に姿勢変化し終えているが、遮光板１６は前記光線を遮光している。これにより、光受光部８では光線の半分、５０％を受光し得ている。光受光部８は出力をＯＮとしてインクが所定量未満と判定する。前記出
力ＯＮの信号が装置本体側に表示されるので、インクカートリッジを目視して、インクが無くなったインクカートリッジを新しいインクカートリッジに交換する。

【0029】

図５（ｄ）は遮光板１５が光照射部７の光線領域の外側に姿勢変化し終えているが、遮光板１６は前記光線領域と前記光線領域外の中間に姿勢変化している。すなわち、遮光板１６は、図３でいうところのフロート９がストッパ１７に突き当てられた状態から、図４でいうところのインクカートリッジ１の底面に近接した状態に姿勢変化する遷移状態に位置している。

【0030】

インク面がフロート９の上面より下に下がり始め、浮力と重力が均衡しているインク貯留量にあり、装置の振動などによりインク面が上下に変動すると、フロートが浮き沈みする状態にある。図５（ｄ）では、振動によりインク面が上がると浮力が増し、支軸１１で連動した遮光板１６が前記光線領域の内側に姿勢変化する、またインク面が下がると重力が増し、支軸１１で連動した遮光板１６は前記光線領域の外側に姿勢変化する。

【0031】

インク面が上下に変動し、遮光板１６が光線領域の内側と外側に姿勢変化しつつも、光受光部８では常に、所定の光量として、光線の３０％以上を受光し得る。なぜならば、本実施例における遮光板１６は、光線径を最も大きな面積で遮光する場合である遮光板が光線の中央に位置する場合においても、受光部８での受光量が３０％以上となるような大きさにしているからである。これにより、受光部８は出力をＯＮとしてインク所定量未満と判定する。なお、遮光板１５においても同様であり、最も光線径を遮る状態であっても、受光部８での受光量が３０％以上となるような大きさにしている。なお、インクカートリッジの交換要否の判定においてインク残量が所定量未満であるか否かの判定の基準となる所定の光量の割合としては、３０％に限定されるものではなく、装置仕様等に応じて適宜設定されるものである。

【0032】

尚、３０％以上の光受光量を得る遮光板１５、１６の形状は、概略円形の光線を等分割する遮光板の幅Ｌが、光線径Φの半部よりは広く、光線径Φよりは狭い条件が必要である。すなわち、遮光板１５、１６は、それぞれ単独では光受光量を３０％より小さくすることができない大きさである。遮光板１５、１６の大きさは、フロート９、１０の位置がそれぞれ最大の高さとなり光線の光路と交差する方向に並んだ配置となったときに、光受光量を３０％より小さくするように遮ることができるように設定される。より好ましくは、図５（ａ）のインク充填状態で、光線漏れにより光受光部８に検知誤差が生じない最小の幅とする。光線漏れによる検知誤差としては、光照射部７と光受光部８の設置時における光線軸調整誤差およびインクカートリッジのカートリッジ装着時の装着位置誤差に伴う遮光板の位置誤差などが影響する。

【0033】

図５（ｅ）は、遮光板１６が光照射部７の光線領域の外側に姿勢変化し終えているが、遮光板１５が前記光線領域と前記光線領域外の中間に姿勢変化している。遮光板１５は図３のフロート９がストッパ１７に突き当てられた状態から図４のインクカートリッジ１の底面に近接した状態に姿勢変化する遷移状態に位置している。遮光板１６は、図４でいうフロート９が浮力よりも重力が勝る状態にあり、装置の振動などによりインク面が上下に変動してもインクカートリッジ１の底面にフロート９が近接した状態を保つ。これにより遮光板１６は検知窓６の右端部に姿勢変化した状態を保持する。よって、光受光部８では光線の半分である５０％以上を受光し得ている。光受光部８は出力をＯＮとしてインクが所定量未満と判定する。

【0034】

〔光学検知部の判定誤差低減〕
図６は光受光部８から光照射部７に向かって見た、光照射部と遮光板の形状がそれぞれに異なる場合の遮光板の姿勢変化と光学検知部の判定誤差を説明する概略図である。図６
（ａ）～（ｄ）は１個のインクカートリッジに１対の光照射部と光受光部を使用し、図６（ｅ）、（ｆ）は２個のインクカートリッジに１対の光照射部と光受光部を使用した説明概略図になる。

【0035】

図６（ａ）は光照射部の径が０．６Ｌで遮光板の幅を２Ｌとし、インク面の上下への変動がΔ生じるとしている。斜線で表示した遮光板はインク充填時にあった初期の起立位置を示す。遮光板の中心と光照射部の中心は一致している。実線はインク充填時からインク残量判定位置に姿勢変化する途中の遷移状態を表示する。また、インク面の上下への変動Δを点線の長方形で表示する。遮光板がフロートの変位に連動して姿勢変化を始め、光照射部７の光線領域から外れ始めると、インク面の上下への変動Δを受けるようになる。図では簡略の為、遮光板の姿勢変化を横に移動させて図示している。これにより遮光板が光照射部の光線を遮光したり、透過させたりする誤動作が生じてくる。すなわち、紙面に対し上面側に位置する光受光部は、出力をＯＦＦにしたりＯＮにしたりするので、光学検知部としては判定誤差を生じさせることになる。

【0036】

光受光部が安定した出力を得るには、遮光板が光照射部の光線領域より外側の右方向にインク面の上下変動ΔにＬを加えただけ姿勢変化した図６（ｂ）の状態になる必要がある。すなわちインク充填状態である初期の遮光板位置から右へ、光照射部の中央までの長さＬと光照射部の半径０．３Ｌと液面変動Δを加えた１．３Ｌ＋Δだけ移動する必要がある。

【0037】

図６（ｃ）は、光照射部の径を０．６Ｌから１．８Ｌに広げ、遮光板の幅とインク面の上下変動は同じく２ＬとΔとする。遮光板がフロートの変位に連動して姿勢変化を始め、フロートがインクカートリッジの底面に近接した状態を保持し、インク面の上下変動Δの影響を既に受けない状態にある。すなわち、光受光部が安定に出力をＯＦＦからＯＮに切り替えるのに必要となる遮光板の姿勢変化は、遮光板の１／２幅のＬと光照射部の半径０．９Ｌと液面変動Δを加えた１．９Ｌ＋Δとなる。

【0038】

図６（ｄ）は光受光部での出力の切り替え、即ちＯＮとＯＦＦの切り替えを、受光量３０％以上で行う設定にした場合の、遮光板の姿勢変化位置を示す。径が１．８Ｌの光照射部から３０％の光量を受光するには、光照射部の左端から０．７Ｌだけ遮光板が光線の中央側に移動すればよい。すなわちインク面の上下変動に対し光受光部が安定した出力を得るには、初期遮光板の左端から光照射部までの距離０．１Ｌと光量が３０％以上となる光照射部の照射幅０．７Ｌと液面変動の幅Δとを加えた０．８Ｌ＋Δだけ遮光板が姿勢変化する必要がある。

【0039】

図６（ｅ）と図６（ｆ）は、図２に示すインク残量検知器の遮光板１５と１６に相当する。図６（ｅ）は、光照射部の径１．８Ｌに遮光板１５がインク液面の上下変動Δの影響を既に受けないだけ姿勢変化した状態である。すなわち光照射部の半径０．９Ｌとインク液面の変動Δとを加えた０．９Ｌ＋Δだけ右に姿勢変化させる必要がある。遮光板１５が図６（ｅ）の状態にあると、図６（ｆ）の遮光板１６は、光照射部７の径（直径）の約半分の幅からなるので、光照射部７からの光線のどの位置にいても３０％以上の光量が得られる。この為、光学的検知部ではインク液面の誤差の影響は受けない。

【0040】

本発明ではインク液面の上下変動±Δを解消できるものではないが、光照射部の径よりも遮光板の幅を相対的に小さくすることで、光受光部の出力判定誤差を低減できるものである。例えば図６（ａ）では、光照射部の径と遮光板の幅は０．６Ｌ対２Ｌである、図６（ｃ）では１．８Ｌ対２Ｌである、これに対し図６（ｅ）では１．８Ｌに対してＬ（３．６Ｌに対して２Ｌ）と遮光板の幅を光照射部の光線径よりも小さくしている。この時の姿勢変化距離は、図６（ａ）で１．３Ｌ＋Δであるのに対し、図６（ｅ）の遮光板は０．９
Ｌ＋Δとなり、遮光板の姿勢変化による判定誤差を０．４Ｌ低減できる効果がある。

【0041】

更に、本発明では、カートリッジごとに遮光板１５、１６の取り付け位置が異なる構成とすること、また、光受光量の出力設定を受光量の３０％以上に設定することで、隣り合うインクカートリッジのインク残量検知を一対の光照射部と光受光部で検知できるので、部品点数が削減される効果がある。その際、３０％以上の受光量の判定対象となるインクカートリッジの遮光板はインク液面の上下変動Δの影響を受けないようにすることで、光線に対し垂直方向に等分割した遮光板を用いることでの光学的判定誤差の優位性が保たれる効果がある。

【0042】

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された限りにおいて設計変更が可能である。

【0043】

（実施例２）
実施例１の光学検知部に２分割フォトダイオードを用いると、一対の光照射部と光受光部で隣り合うインクカートリッジのどちらのインクが残量検知しているかを識別することができる。２分割フォトダイオードは、２分割された光受光面への受光量差を演算させて出力を得るものである。図２の光受光部を、２つの遮蔽板１５、１６に対応して２分割された受光領域を有する２分割フォトダイオードに変えて、遮光板１５、１６で遮光する光線に相当する受光を左右に分割された受光面で受けるものである。

【0044】

図５（ａ）では左右の受光部ともに受光量が等しく０％となる。図５（ｂ）では左右の受光部ともに等しく左右の総合受光量１００％に対し、受光量はそれぞれ５０％になる。図５（ｃ）では左の受光部が受光量０％で、左右の総合受光量１００％に対し、右の受光量は５０％になる。図５（ｄ）と図５（ｅ）の状態における受光量については図６（ｅ）と図６（ｆ）を参考にして説明する。

【0045】

図６（ｅ）と図６（ｆ）に示すように、遮光板１５のインクカートリッジ１が残量検知状態の姿勢変化をしている場合、遮光板１６が光照射部７を左右に横切る。２分割フォトダイオードでは左の受光量と右の受光量とで受光量の増減が逆転し、且つ光受光量が３０％以上ある時をインカートリッジ１のインクが無いと判定する。前記出力ＯＮの信号が装置本体側に表示されるので、表示された色のインクカートリッジを新しいインクカートリッジに交換する。

【0046】

また、図６（ｅ）と図６（ｆ）の姿勢変化状態で遮光板の符号が反対の場合、すなわち、図６（ｅ）の状態に遮光板１６を、図６（ｆ）の状態に遮光板１５が用いられるとする。遮光板１５が光照射部を左右に横切ることになるが、遮光板１６が光線領域から外れているので常に左の光受光面には５０％受光していることになる。よって、２分割フォトダイオードでは左の受光量が５０％で、且つ右の受光量が０～５０％の範囲で増減している時をインカートリッジ２のインクが無いと判定する。

【0047】

本実施例２によれば実施例１の光受光部に２分割フォトダイオードを用いることによりインクカートリッジのインク残量の色別判定が可能となる効果がある。

【0048】

（実施例３）
実施例１は、２個並列のインクカートリッジを一対の光学的手段で検知するものであるが、インクカートリッジを４個並列に並べて一対の光照射部と光受光部でインク残量を検知することも同様に可能である。ただし、実施例１の２個並列では、遮光板は光照射部からの光線に対しフロートが回動する向きに対し垂直線方向に等分割されていたが、実施例３では、更に水平線方向への等分割を加え４分割された遮光板を用いる。図８（ａ）、（
ｂ）に、４分割された遮光板１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂの構成例を示す。所定の光量として光受光部に１５％以上の受光量を受光した際にインク残量が検知されように設定し、装置本体に信号が表示された場合、インクカートリッジを目視して、インクが無いカートリッジを新しいカートリッジに交換する。

【0049】

本実施例３によれば４個までのインクカートリッジを一対の光照射部と光受光部とでインク残量の検知が可能となるので部品点数が削減される効果がある。

【0050】

（実施例４）
実施例２では光受光部に２分割フォトダイオードを用いたが、実施例３の４個並列したインクカートリッジの残量を１対の光学的手段で検知する場合、光受光部に４分割フォトダイオードを使用する。図８（ｃ）に、４分割された遮光板１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂに対応して４分割された受光領域７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄを有する４分割フォトダイオードの構成例を示す。すなわち、４つの受光領域７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、遮光板の変位経路に沿った方向に２つ、該経路と直交する方向に２つ、並ぶ配置となっている。その際に、光受光部の出力設定を１５％以上とすることで４個の並列インクカートリッジのインク残量を色別毎に判断可能となる効果がある。

【符号の説明】

【0051】

１、２…インクカートリッジ、３、４…供給口、５、６…検知窓、７…光照射部、８…光受光部、９、１０…フロート、１１、１２…支軸、１３、１４…アーム、１５、１６…遮光板、１７…ストッパ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】