CN104890370A - 液体消耗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过在保持器的反射部的周边的区域设置倾斜面来进行精度高的位置修正处理的液体消耗装置等。液体消耗装置包括:具有发光部(92)和受光部(94)的检测部(90);保持器(20),设置有棱镜(170)的液体容纳容器被可自由拆装地安装到保持器中,所述保持器具有被设置在与安装了液体容纳容器时的棱镜(170)对置的位置的开口部(22)以及反射部(24);以及使保持器(20)相对于检测部(90)沿第一方向相对地移动的移动部,在从检测部(90)侧观察保持器(20)的俯视观察下,保持器(20)的反射部(24)的周围的第一部分具有沿与第一方向交差的第二方向倾斜的倾斜面。

Description

液体消耗装置
技术领域
本发明涉及液体消耗装置等。
背景技术
在作为液体消耗装置的一例的喷墨式的印刷装置中通常安装作为能够拆卸的液体容纳容器的墨盒。公开有以下的印刷装置(例如,参照专利文献1):为了检测墨盒内部的墨水的残存状态,具备设置有棱镜的墨盒、用于安装墨盒并在与棱镜对置的位置设置了开口部的保持器(托架)、以及具有发光部和受光部的检测部。
在由发光部照射并从保持器的开口部入射的光由棱镜的斜面反射时,利用斜面是否与墨水相接而反射状态不同,并基于入射到受光部的反射光的强度的水平等来进行墨水的残存状态的检测。因此,例如,由棱镜的底面或保持器等反射的反射光有时会作为噪光而成为阻碍墨水的残存状态的准确检测的重要原因。
因此,在专利文献1记载的印刷装置中,在保持器的开口部设置有遮光部,当保持器沿着发光部和受光部排列的方向移动时,由遮光部遮挡从发光部照射的光的一部分,实现抑制在棱镜的底面的反射。另外,通过将遮光部的底面(与检测部对置的面)设定为沿着发光部和受光部排列的方向的倾斜面,使入射到遮光部的光向与受光部不同的方向反射,由此实现了噪光的降低。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利文献特开2013-99890号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
然而,当棱镜和检测部的相对位置成为预定的位置(以后也称为检测位置。)时进行墨水的残存状态的检测,但是存在检测位置从本来假定的检测位置偏移的情况。因此,例如,当在保持器设置反射部、进行墨水的残存状态的检测之前,使保持器相对于检测部进行相对移动,基于受光部接受的反射光的强度的水平等检测反射部的位置,并进行检测位置的修正。
但是,使用了反射部的位置修正处理通过由受光部检测从检测部的发光部射出并在该反射部反射的反射光来进行。因此,当除此之外的光被受光部接受时,位置修正处理的精度降低。这里的所谓除此之外的光例如是从液体消耗装置的外部进入的外扰光、从发光部射出并由反射部以外的部位反射的(例如由保持器的底面反射的)光。
根据本发明的几个方式,能够提供通过在保持器的反射部的周边的区域设置倾斜面来进行高精度的位置修正处理的液体消耗装置等。
用于解决问题的手段
本发明的一个方式涉及一种液体消耗装置,包括:检测部,所述检测部具有发光部和受光部;保持器,设置有棱镜的液体容纳容器被可自由拆装地安装到所述保持器中,所述保持器具有反射部以及开口部,所述开口部被设置在与所述液体容纳容器被安装到所述保持器时的所述棱镜对置的位置;以及移动部,所述移动部使所述保持器相对于所述检测部沿第一方向相对地移动,在从所述检测部侧观察所述保持器的俯视观察下,所述保持器的所述反射部的周围的第一部分具有沿与所述第一方向交差的第二方向倾斜的倾斜面。
在本发明的一个方式中,对于保持器的反射部的周围的第一部分设置沿与第一方向交差的第二方向倾斜的倾斜面,所述第一方向是保持器和检测部的相对的移动方向。因此,能够抑制外扰光和由保持器反射的反射光入射到受光部的情况、以及检测波形具有非对称性的情况,能够进行精度好的位置修正处理等。
另外,在本发明的一个方式中,所述第一部分可以具有沿所述第二方向倾斜的多级的倾斜面。
由此,通过将倾斜面设为多个,能够进一步抑制外扰光的影响。
另外,在本发明的一个方式中,可以是:所述第一部分具有沿所述第二方向配置的第1倾斜面~第N倾斜面,所述N是2以上的整数,第i倾斜面中的、第i+1倾斜面侧的端点处的所述检测部和所述保持器的距离大于所述第i+1倾斜面中的、所述第i倾斜面侧的端点处的所述检测部和所述保持器的距离,其中,i是满足1≤i<N的整数。
由此,能够缩小检测部和保持器的距离,能够进一步抑制外扰光的影响。
另外,在本发明的一个方式中,可以是:还包括控制部,所述控制部基于表示所述反射部中的所述反射光的接受结果的、来自所述检测部的检测信号来进行执行液体的残存状态的判定时的所述保持器和所述检测部的位置关系的修正处理。
由此,能够使用由反射部反射的反射光进行位置修正处理。
另外,在本发明的一个方式中,可以是:所述保持器能够拆装和保持多个所述液体容纳容器,并具有多个所述开口部,多个所述开口部被设置在与多个所述液体容纳容器被安装到所述保持器时的多个所述棱镜的各棱镜对置的位置,所述第一部分是所述反射部和多个所述开口部中的第一开口部之间的部分。
由此,能够在反射部和开口部之间的部分设置沿第二方向的倾斜面。
另外,在本发明的一个方式中,可以是:所述保持器能够拆装和保持多个所述液体容纳容器,并具有多个所述开口部,多个所述开口部被设置在与多个所述液体容纳容器被安装到所述保持器时的多个所述棱镜的各棱镜对置的位置,所述第一部分是以所述反射部为基准、多个所述开口部中的第一开口部的相反侧的部分。
由此,能够在以反射部为基准的开口部的相反侧的部分设置沿第二方向的倾斜面。
另外,在本发明的一个方式中,可以是:多个所述开口部之间的部分具有沿所述第一方向倾斜的倾斜面。
由此,能够通过在开口部之间设置倾斜面来精度好地进行液体的残存状态的判定。
另外,在本发明的一个方式中,可以是:所述保持器能够拆装和保持第一液体容纳容器、以及容量小于所述第一液体容纳容器的第二液体容纳容器,所述保持器的所述反射部被设置在所述保持器中的所述第二液体容纳容器侧。
由此,通过将第一液体容纳容器和反射部分开设置,能够在液体的残存状态判定等中有效地抑制外扰光的影响等。
另外,在本发明的一个方式中,可以是:所述第二方向是与所述第一方向正交的方向。
由此,能够将设置倾斜面的方向设定为与第一方向正交的方向。
附图说明
图1的(A)~(C)是反射部的周围的保持器底面的形状例子。
图2的(A)~(C)是在各保持器底面形状的检测信号的仿真结果。
图3的(A)、(B)是本实施方式涉及的保持器的构成例。
图4是示出本实施方式涉及的印刷装置的主要部分的立体图。
图5是本实施方式涉及的印刷装置的概略构成图。
图6是示出检测部的电构成的说明图。
图7是受光部的其他的构成例。
图8是墨盒的立体图。
图9的(A)、(B)是说明本实施方式涉及的保持器的详细构成的图。
图10是用于说明从发光部照射了光时的反射光的状态的图。
图11是保持器具有多个倾斜面的例子。
图12的(A)、(B)是说明具有一个倾斜面的保持器和具有多个倾斜面的保持器的不同的图。
图13的(A)、(B)是说明墨水接近用尽的判定方法的图。
图14的(A)、(B)是说明墨水接近用尽的判定方法的图。
图15是示出墨水接近用尽判定处理的流程图。
图16是示出棱镜的位置修正处理的详细情况的流程图。
图17是对于反射部以及墨盒说明从发光部照射的光的反射光的状态的图。
图18是示出各反射光的状态下的来自检测部的输出电压的测量结果的例子的图。
图19的(A)、(B)是说明本实施方式涉及的保持器的详细构成的图。
符号说明
CR托架,DPR检测范围,FFC1、FFC2电缆,
HD主扫描方向,IC、IC1-IC4墨盒,IK墨水,
PA印刷介质,PH原始位置,R1电阻器,VD副扫描方向,
VSS接地电位,Vc输出电压,Vcc电源电位,Vmax上限电压,
Vmin下限电压,Vth阈值,θ倾斜角度,10印刷装置,20保持器,
21底面,22开口部,23遮光部,24反射部,26凹部,
27倾斜面,30马达,33托架马达,35印刷头,
40控制单元,42余量判定部,44位置修正部,46显示部,
48计算机,90检测部,92发光部,94受光部,
110墨水供给口,120手柄,130墨水容纳室,150电路基板,
151存储装置,152端子,170棱镜。
具体实施方式
以下,对本实施方式进行说明。此外,以下说明的本实施方式并不是不合理地限定权利要求所记载的本发明的内容。另外,由本实施方式说明的构成的全部未必是本发明的必须构成要件。
1.本实施方式的手法
首先,对本实施方式的手法进行说明。如上述那样,在位置修正处理中需要由检测部检测希望的光,由该希望的光以外的光产生的信号成分成为阻碍处理的噪声。具体而言,如使用图17、图18后面叙述的那样,考虑由于将由反射部24反射的反射光用于处理,因此外扰光、由保持器20的底面21(与检测部90对置的面)反射的反射光成为噪声的主要原因。
首先,为了抑制由保持器底面21反射的反射光,考虑通过非反射部件实现该保持器底面21的手法。但是,即使使用了非反射部件,也无法使反射光成为零,存在产生噪声的可能性。
在图1的(A)~(C)中示出了各种保持器底面21的形状(保持器中的反射部及其周围的部分的形状),在图2的(A)~(C)中示出了使用了该形状的保持器底面的情况下的、仿真了由受光部检测的信号的结果。图2的(A)是与图1的(A)的保持器底面对应的仿真结果,同样地,图2的(B)与图1的(B)对应,图2的(C)与图1的(C)对应。如使用图4后述的那样,Y轴是与保持器和检测部的相对的移动方向对应的主扫描方向HD,X轴是副扫描方向VD。另外,Z轴是与X、Y轴正交的轴,如果是通常的使用状态,则为铅垂朝上方向。
此外,这里,保持器20设定为具有凹部26并在该凹部26设置有反射部24的部件。所谓保持器20的底面21由于如上所述是与检测部90对置的面,因此在这样的形状的保持器20中,底面21存在多个。例如,包含图1的(A)的点A1的面21a、包含点B1的面21b被包含在保持器20的底面21中。另外,底面21并不被限定于此,设置反射部24的凹部26的底面21c也包含在保持器20的底面21中。此外,在图1的(B)之后的附图中,只要没有特别排除,对被保持器20的底面21包含的多个面的全部使用相同的符号(21)。
这里,假定发光部进行理想的发光,将激光用于仿真。即使在保持器底面21上使用非反射部件,如果如图1的(C)所示,将该底面21设定为与配置发光部92和受光部94的面大致平行的面,也不能完全抑制在保持器底面21的反射光的影响。具体而言,在图2的(C)的横轴的-1以下的范围中在位置修正处理中检测出成为噪声的信号。此外,图2的(A)~(C)的横轴与主扫描方向(Y轴)对应,纵轴与信号强度对应。另外,横轴是将发光部和受光部的中间位置与反射部(反射板)的中央位置在主扫描方向上一致的相对位置关系设为原点(0)的轴。
与此相对,通过在保持器底面21上设置倾斜面,能够抑制由保持器底面21产生的反射光的影响。例如,在将保持器20的形状设定为图1的(A)所示的情况下,底面具有沿着主扫描方向(Y轴方向)的倾斜面(沿着Y轴与配置了受光部和发光部的面在Z轴方向上的距离单调增加或减少的面)。因此,从发光部92射出的光L1a在保持器底面21中被向图1的(A)所示的方向反射,难以在受光部94中检测出。其结果是,如图2的(A)所示能够抑制因由保持器底面21反射的反射光产生的噪光的影响。
但是,比较图1的(A)的点A1和点B1可知,在反射部的+Y方向和-Y方向上,保持器20的高度(相对于反射部在Z轴方向上的长度)不同。例如,在以反射部24的表面为基准点、将从该基准点在Z轴方向上的距离设为高度的情况下,如图1的(A)所示,点A1的高度为HA1,点B1的高度为HB1。并且,在图1的(A)的情况下,HA1<HB1。
因此,在+Y方向上,从发光部92照射、由反射部24反射并在受光部94接受的光在点A1被遮挡,在主扫描方向上作为YA1的位置成为能否由受光部94检测来自反射部24的反射光的边界。换而言之,当在反射部24反射光的位置与YA1相比向+Y方向移动时,反射光被保持器20(特别是在包含点A1的XZ平面的面)遮挡,无法在受光部94接受光。
与此相对,在-Y方向上,由于在与A1比高的B1处上述光被遮挡,因此能否检测该光的边界被认为是在主扫描方向上为YB1的位置。并且,根据A1和B1的高度的不同,与从反射部24的中央位置到YA1的距离相比,从反射部24的中央位置到YB1的距离变小。
其结果是,与图1的(A)对应的检测信号如图2的(A)所示,相对于横轴的原点成为非对称的形状。位置修正如使用图18而后述的那样,通过峰位置的搜索来进行,因此在使用了图2的(A)的信号的情况下无法恰当地判断反射部24的中央位置。
与此相对,如图1的(B)所示,考虑通过在+Y方向和-Y方向上使保持器20的高度一致来消除检测信号的非对称性的手法。如果是图1的(B)的形状,由于点A2和点B2相对于反射部24的高度相等(为HA2=HB2),因此YA2和YB2距反射部24的中央位置的距离相等。其结果是,如图2的(B)所示,由于能够得到左右对称的信号波形,因此能够检测反射部24的中央位置。
但是,在图2的(B)的仿真中没有考虑外扰光。例如在印刷装置的盖处于打开状态的情况下,日光或照明光等来自外部的光作为外扰光进入到装置内部。当然,由于该外扰光是在处理中未假定检测出的光,因此成为使处理精度降低的噪声。在图1的(B)的形状中,由于使点A2和点B2的高度相一致,因此在-Y方向上的保持器底面21的高度与图1的(A)相比低。因此,根据保持器的反射部的配置位置,存在如图1的(B)的L2a所示的外扰光入射到受光部的可能性。
即,图1的(B)的形状也从抑制外扰光的影响的观点来看不能说是优选的。因此,本申请人提出了在保持器底面21设置沿与主扫描方向交差的方向的倾斜面的手法。具体而言,本实施方式涉及的液体消耗装置如图4所示,包括:具有发光部92和受光部94的检测部90;保持器20,设置有棱镜(图8的棱镜170)的液体容纳容器(与墨盒IC对应)被可自由拆装地安装到保持器中,所述保持器具有开口部22和反射部24;以及使保持器20相对于检测部90沿第一方向相对地移动的移动部(与托架马达33对应),其中所述开口部22被设置在与安装了液体容纳容器时的棱镜对置的位置。并且,在从检测部90侧观察保持器20的俯视观察下,保持器20的反射部24的周围的第一部分(例如由图9的(A)的斜线所示的部分)具有沿与第一方向交差的第二方向倾斜的倾斜面。
具体而言,第二方向可以是与第一方向正交的方向,如果将第一方向设定为主扫描方向HD(Y轴),则第二方向为副扫描方向VD(X轴)。在该情况下,保持器20在反射部24周边的形状如图3的(A)和图3的(B)所示。图3的(A)是在XZ平面的保持器20的形状,图3的(B)是在YZ平面的保持器20的形状。
这里,沿着所给出的方向而倾斜的倾斜面表示以下的面:当在该所给出的方向的位置恒定变化的情况下,该面在与该所给出的方向交差的方向上的位置单调增加或者单调减少。如果是图3的(A)的例子,则为在第二方向(X轴)增加的方向上在与第二方向交差的第三方向(Z轴)的位置从+Z方向向-Z方向单调变化的面。
如此,能够使保持器20的底面21具有倾斜面,并使相对于反射部的高度、即Z轴上的坐标值在与反射部24相对的Y轴方向的一侧和另一侧上对应(狭义地讲为相同)。即,由于将反射部周围的Y轴方向的两个保持器底面设定为沿X轴方向向相同的方向倾斜的斜面斜度,因此能够使得从反射部到保持器底面的凹部的高度相同。例如,如图3的(A)所示,如果将在与检测部90的发光部92和受光部94对置的位置的、在保持器底面21的Z坐标值设为z1,则在如图3的(B)所示包含发光部92和受光部94的YZ平面上,点A和点B的Z坐标值均为z1。由此,保持器20由于具有倾斜面,因此与图1的(C)的例子不同,能够在位置修正处理中抑制由保持器20产生的反射光的影响。另外,由于点A和点B的高度相等,因此与图1的(A)的例子不同,以检测信号的反射部24的Y轴方向中央为中心的非对称性也不存在。即,在本实施方式的液体消耗装置中能够精度好地执行位置修正处理。
以下,对本实施方式的液体消耗装置进行详细地说明。首先,在对液体消耗装置的基本构成以及墨盒的构成例子进行了说明之后,对保持器的构成例子进行说明。进而,对液体的残存状态的判定手法(墨水接近用尽的检测手法)、位置修正手法进行说明,最后对变形例进行说明。
2.印刷装置的基本构成、墨盒
参照图4和图5对作为本实施方式涉及的液体消耗装置的印刷装置的基本构成进行说明。图4是示出本实施方式涉及的印刷装置的主要部分的立体图。图5是本实施方式涉及的印刷装置的概略构成图。
在图4中示出作为第一方向的Y轴方向、与Y轴方向正交的作为第二方向的X轴方向、以及与X轴方向和Y轴方向正交的作为第三方向的Z轴方向。在本实施方式中,在印刷装置10的使用姿势下,Z轴方向(+Z方向和-Z方向)是铅垂方向,+X方向是印刷装置10的正面。另外,Y轴方向(+Y方向以及-Y方向)是印刷装置10的主扫描方向HD,X轴方向(+X方向以及-X方向)是印刷装置10的副扫描方向VD。
如图4所示,印刷装置10具备作为液体容纳部的多个墨盒IC、具备保持器20的托架CR、送纸马达30、作为移动部的托架马达33、电缆FFC1、检测部90、以及控制单元40。在各墨盒IC中例如容纳有青色、品红色、黄色、黑色等各种颜色的墨水。在保持器20中安装各墨盒IC。此外,保持器20可以作为与托架CR一体的部件形成,也可以作为独立的部件形成并被安装在托架CR上。
如图5所示,托架CR具备保持器20和印刷头35。托架CR通过被托架马达33驱动而在印刷介质PA上沿主扫描方向HD往返移动。送纸马达30将印刷介质PA向副扫描方向VD运送。印刷头35被搭载在托架CR上,并喷出从各墨盒IC供给的墨水。此外,在图4和图5中,托架CR位于原始位置。
检测部90向控制单元40输出用于检测墨盒IC的墨水残存状态的信号。检测部90具备向墨盒IC内的棱镜170(参照图8)照射光的发光部92(发光元件)、以及接受来自棱镜170的反射光并转换成电信号的受光部94(受光元件)。
图6是示出检测部的电构成的说明图。检测部90例如作为发光部92(发光元件)具备LED(Light Emitting Diode,发光二极管),作为受光部94(受光元件)具备光电晶体管。受光部94的发射极端子被接地,集电极端子经由电阻器R1与电源电位Vcc连接。电阻器R1和集电极端子之间的电位作为检测部90的输出电压Vc(检测电压)而被输入到余量判定部42(详细情况后述)。
发光部92照射的光的发光量通过由控制单元40调节被施加于发光部92的PWM(Pulse Width Modulation,脉宽调制)信号的占空比(接通时间和断开时间的比例)而被设定。当从发光部92照射的照射光被墨盒IC内的棱镜170反射而反射光被受光部94接受时,与其受光量对应的输出电压Vc作为输出信号而被输入到余量判定部42。在本实施方式中,受光部94接受的光量越多,从检测部90输出的输出电压Vc越低。
但是,受光部94的构成并不被限定于图6,受光部94接受的光量和检测部90(受光部94)的检测信号的关系也不限定于上述的关系。例如,如果受光部94的构成是如图7所示的构成,则由受光部94接受的光量越多、产生的电流量越多,输出电压Vc和接地电位VSS的差越大。即,受光部94接受的光量越多,从检测部90输出的输出电压Vc越高。
鉴于检测部90原本是检测入射的光的量的部件、并且受光部94是将光转换成电流的元件,所谓检测部90的输出在本质上考虑由受光部94产生的电流量即可。如果考虑电流量,由于入射的光越强、输出电流越大的关系成立,因此能够不根据构成而判断入射光的光量。以下,由于对受光部94的构成是图6的例子进行说明,因此设定为入射的光量越多,产生的电流量越多,输出电压Vc越低。但是,在以下的说明中的所谓“输出电压低(高)”,在本质上能够认为“产生的电流量多(少)”,将该电流量作为怎样形式的输出信号进行检测能够进行各种变形实施。
如图4和图5所示,检测部90具备的发光部92和受光部94被配置为沿着保持器20移动的主扫描方向HD(Y轴方向)排列。保持器20通过托架马达33而相对于检测部90沿主扫描方向HD进行相对的移动。发光部92和受光部94被配置为:当保持器20通过托架马达33进行移动而位于检测部90之上时,经由保持器20的开口部22(参照图9的(B))与墨盒IC内的棱镜170对置。检测部被配置为其配置发光部92和受光部94的面与棱镜底面大致平行。
控制单元40具有余量判定部42以及位置修正部44。在控制单元40连接有显示印刷装置10的动作状态等的显示部46。控制单元40经由接口(I/F)47与计算机48连接。另外,控制单元40经由电缆FFC1与托架CR连接,并经由电缆FFC2与检测部90连接。
控制单元40具备CPU、ROM、RAM等(省略图示)。CPU通过将预先存储在ROM中的控制程序在RAM上展开执行,由此作为余量判定部42以及位置修正部44发挥功能。另外,控制单元40通过控制送纸马达30和托架马达33、印刷头35来控制对印刷介质PA的印刷。
余量判定部42使用检测部90和棱镜170判定墨盒IC内的墨水的残存状态。余量判定部42从检测部90经由电缆FFC2获取棱镜170相对于检测部90处于预定的位置(检测位置)时的输出电压Vc(检测电压)。并且,余量判定部42基于所获取的输出电压Vc和预定的阈值来判定墨盒IC内的墨水是否为预定量以下。将墨水的余量变为预定量以下的情况在之后也称为“墨水接近用尽”。
对于被判定为是墨水接近用尽的墨盒IC,控制单元40输出指示,使印刷装置10的显示部46或计算机48的显示部显示通知更换墨盒的警告音,向用户催促更换墨盒IC。控制单元40当在完成了墨水接近用尽判定后预定量的墨水被消耗的情况下,判定墨盒IC为空。控制单元40也可以在判定为墨水接近用尽的情况下判定墨盒IC是空的。控制单元40在判定为墨盒IC是空的情况下在墨盒IC被更换之前不执行印刷。
位置修正部44基于来自检测部90的检测电压(输出电压Vc)来修正主扫描方向HD上的棱镜170相对于检测部90的位置信息。当棱镜170相对于检测部90的实际的相对位置与其设计上的相对位置产生偏移时,墨盒IC的墨水接近用尽的判定中的精度降低。因此,详细情况后述,基于来自反射部24的反射光修正进行墨水接近用尽判定时的、保持器20(棱镜170)相对于检测部90的相对位置。另外,也可以关于各墨盒IC,针对来自检测部90的检测电压进行峰检测,也使用该检测出的峰位置来进行相对位置的修正。
托架CR(保持器20)的位置基于被搭载于托架马达33的旋转解码器的输出来把握。即,旋转解码器例如将托架CR的原始位置作为基准位置,并输出与距该基准位置的移动量对应的计数值。各墨盒IC的棱镜170的中心位置分别对应旋转解码器的预定的计数值。在位置修正前,与该各位置对应的计数值基于设计值而被机械地设定,例如被存储在控制单元40的EEPROM(非易失性存储器)中。位置修正部44通过位置修正处理修正与该各位置对应的计数值,并将该被修正的计数值写入到控制单元40的RAM、EEPROM中,基于此,余量状态判定部判定墨盒的墨水的残存状态。
图8是墨盒的立体图。墨盒IC具备将墨水容纳于内部的大致长方体形状的墨水容纳室130、电路基板150、以及用于在保持器20拆装墨盒IC的手柄120。
在墨水容纳室130的底部(-Z方向的面)配置有直角等腰三棱柱状的棱镜170。作为棱镜170的与检测部90对置的面的底面170c是来自发光部92(参照图5)的照射光入射的入射面,从构成墨盒IC的-Z方向侧的面的底面101露出。
在墨盒IC的底面101形成有当墨盒IC被安装到保持器20时被插入设置于保持器20的墨水接受供给针(省略图示)的墨水供给口110。在墨盒IC的使用前的状态下,墨水供给口110被膜密封。当将墨盒IC从上方安装到保持器20(参照图4)上时,通过墨水接受供给针刺破膜,通过墨水供给口110而从墨水容纳室130向印刷头35供给墨水。
在电路基板150的背面实际安装有用于记录与墨盒IC有关的信息的存储装置151。在电路基板150的表面配置有与存储装置151电连接的多个端子152。当墨盒IC被安装到保持器20时,多个端子152与设置于保持器20的多个主体侧端子(省略图示)电接触。
这些主体侧端子通过电缆FFC1与控制单元40电连接。由此,当墨盒IC被安装到保持器20时,控制单元40能够与存储装置151电连接并相对于存储装置151进行数据的读写。作为存储装置151例如可使用EEPROM等非易失性存储器。
3.保持器的构成
图9的(A)、图9的(B)是说明本实施方式涉及的保持器的构成的图。图9的(A)是从检测部90侧观察的保持器20的底面21(底部)的示意图。图9的(B)是安装了墨盒IC的保持器20的YZ截面的示意图。图9的(B)相当于沿着图9的(A)的A-A'线的截面图。如图9的(A)、图9的(B)所示,在保持器20的底面21中的与棱镜对应的部分中,与检测部90对置的部分设置有沿着主扫描方向HD(Y轴方向)倾斜的倾斜面21d。
另外,在保持器20的底面21以沿着主扫描方向HD排列的方式设置有例如四个开口部22。各开口部22以在主扫描方向HD上被夹在倾斜面21d之间的方式配置。换而言之,在主扫描方向HD上相邻的开口部22彼此之间和四个开口部22的主扫描方向HD上的两外侧配置有倾斜面21d。在保持器20中,在与各开口部22对应的位置安装四个墨盒IC1~IC4。
在各开口部22的中央为了塞住开口部22的一部分而设置有遮挡来自发光部92的照射光的遮光部23。所谓开口部22的中央是指在设计打印机和墨盒时当墨盒IC被安装在保持器20时与棱镜170的脊线(中心)对应的位置。相邻的开口部22彼此的从中央位置到中央位置分离开b1的距离。因此,相邻的遮光部23彼此的从中央位置到中央位置分离开b1的距离。该距离b1基于设计值而被机械地设定。
遮光部23沿着与主扫描方向HD(Y轴方向)交差的副扫描方向VD(X轴方向)设置,将保持器20的开口部22分割为开口部22a和开口部22b两部分(参照后述的图13的(A)以及图13的(B))。遮光部23被配置在与棱镜170的脊线对置的位置。在进行墨水接近用尽判定时的检测位置,被遮光部23分割为两部分的各开口部22的一个开口部22a被配置在发光部92和倾斜面170R对置的位置,另一个开口部22b被配置在受光部94和倾斜面170L对置的位置。
在遮光部23的检测部90侧设置有沿主扫描方向HD(Y轴方向)倾斜的倾斜面。遮光部23由吸收光的材质构成,例如,被由黑色着色的聚苯乙烯形成。在本实施方式中,遮光部23由与保持器20相同的材质一体地形成。该情况下,遮光部23中的、与检测部90对置的面被包含在保持器20的底面21中。但是,遮光部23的材质不限于上述,只要能抑制反射光入射到受光部94,则可以应用任意的材质。另外,遮光部23可以设为与保持器20分开形成并被安装到保持器20的构成,该情况下,遮光部23的面不构成保持器20的底面21。
另外,在保持器20的底面的+Y方向侧的端部附近形成有凹部26,在凹部26的底面设置有作为反射区域的反射部24(反射板、位置修正板、故障检测板)。反射部24被设置于当由于保持器20的往返移动而反射部24位于检测部90的正上方时与发光部92和受光部94对置的部位。另外,反射部24由能够全反射入射光的反射镜形成。当反射部24位于检测部90的正上方时,如果从发光部92照射的光入射到反射部24时,被反射部24全反射的反射光入射到受光部94。此外,也可以不将反射部24作为能够与保持器20分离的独立部分设置,而通过在保持器20的凹部26的底面涂布反射材料来作为反射部24。
另外,在凹部26的主扫描方向HD(Y轴方向)的两端、即从检测部90侧观看反射部24的情况下的反射部24的主扫描方向HD的两端设置有作为与反射部相比反射率低的非反射区域的非反射部件。非反射部件由吸收光的材质形成,从检测部90侧观看的各个底面(保持器的底面)相对于副扫描方向VD(X轴方向)倾斜。在本实施方式中,非反射部件例如通过以黑色着色了的聚苯乙烯形成,各个底面相对于副扫描方向VD以所给出的角度θ倾斜。另外,非反射部件由与保持器相同的材质一体地形成。此外,如上述那样,在本实施方式中,非反射部件是反射部24的周边,将具有沿副扫描方向倾斜的倾斜面的部分设为第一部分。这里,由于在与该倾斜面对应的区域设置有非反射部件,因此设置非反射部件的部分与第一部分一致,但能够进行在第一部分以外设置非反射部件等的变形实施。
另外,如图9的(A)、图9的(B)所示,在主扫描方向HD上,从反射部24的中央位置到邻接的开口部22的中央位置分离开b0的距离。另外,从该开口部22的中央位置到在反射部24的相反侧邻接的开口部22的中央位置分离开b1的距离,即使对于之后彼此邻接的两个开口部也是同样的,从中央位置到中央位置分离开b1的距离。
设置于墨盒IC1~IC4的各墨水容纳室130内的各棱镜170具有倾斜面170R和倾斜面170L。在倾斜面170R和倾斜面170L构成沿着与主扫描方向HD(Y轴方向)交差的副扫描方向VD(X轴方向)的棱镜170的脊线。棱镜170从X轴方向来看是由倾斜面170R和倾斜面170L形成了顶角的直角等边三角形形状。
棱镜170由透过来自发光部92的照射光的、例如聚丙烯等部件形成。从发光部92入射到各棱镜170的照射光被反射的状态根据与倾斜面170R、170L的各个相接的流体(墨水或者空气)的折射率而不同。各开口部22被配置在当由于保持器20的往返移动而墨盒IC1~IC4的各棱镜170位于检测部90的正上方时与检测部90具备的发光部92和受光部94对置的位置。
当具备保持器20的托架CR沿主扫描方向HD(Y轴方向)移动时,墨盒IC1~IC4依次通过检测部90的上方。并且,通过开口部22而来自发光部92的照射光被各墨盒IC的棱镜170反射,反射光由受光部94接受。检测部90将受光部94的接受结果作为与托架CR(棱镜170)的位置对应的输出信号输出。在本实施方式中,基于与该托架CR的位置对应的检测部90的输出信号进行各墨盒IC的墨水接近用尽的判定以及进行墨水接近用尽判定时的检测位置的修正。
图10是用于说明从发光部92照射了光时的反射光的状态的图。图10所示的保持器20通过被所述的托架马达33驱动而在固定于印刷装置10的检测部90之上沿主扫描方向HD往返移动。并且,当保持器20在检测部90之上移动时,保持器20和检测部90的位置关系如图10所示的位置Pr、位置P1、位置P2的例子那样发生相对的变化。
在位置Pr,检测部90与设置于凹部26的底面的反射部24对置。这里,反射部24位于检测部90的正上方,在主扫描方向HD上,发光部92和受光部94之间的中央位置与反射部24的中央位置大致一致。当反射部24位于检测部90的正上方时,由于反射部24由反射镜形成,因此从发光部92向反射部24照射的光R25由反射部24全反射,该反射光被受光部94接受。
此外,本实施方式涉及的保持器20的构成不被限定于上述的构成。例如,保持器20的第一部分(反射部24的周边的保持器底面21)可以具有沿第二方向倾斜的多级的倾斜面。图11是说明具有多级的倾斜面的保持器20的图。图11是放大了保持器20中的以图9的(A)的斜线所示的底面(第一部分)中的一个的XZ截面的示意图。
如图11所示,在保持器20的第一部分以沿着X轴方向排列成锯齿状的方式设置有例如三个倾斜面27a~27c。各倾斜面27a~27c的X轴方向上的长度以及倾斜角度大致相同。
如使用图1的(B)所述的那样,当从检测部90到保持器20的底面21的距离变长(如果由以上述的反射部24为基准的高度描述,则保持器20的高度变低)时,相应地在位置修正处理中容易受到外扰光的影响。因此,从检测部90到保持器20的距离最好也考虑与其他要件的关系尽量小。
这里,图12的(A)和图12的(B)示出了设置于保持器20的倾斜面为一级和多级的情况的比较。在具有多级的倾斜面的保持器20与图11同样地是排列成锯齿状的形状的情况下,如图12的(A)所示,保持器底面的Z轴上的位置被收于Rz1的范围。如果在检测部90和保持器20的副扫描方向上的相对位置产生偏移,则检测部90和保持器20的距离发生变动,但如果是图12的(A)的情况,最大考虑到E1或E3这样的点的距离即可。
与此相对,在倾斜面是一级的情况下,保持器底面21的形状为图12的(B)所示的形状。假使检测部90相对于保持器20的副扫描方向上的位置偏移在+1~-1所示的范围内,则如图12的(B)所示,保持器底面的Z轴上的位置在Rz2的范围内变化。因此,检测部90和保持器20的距离如果是图12的(B)的情况,则必须考虑到最大E5的距离。
根据图12的(A)、图12的(B)可知,通过将倾斜面设为多级,能够期待缩短检测部90和保持器20的距离,结果能够抑制外扰光的影响,能够进行精度高的位置修正处理。
此外,在设置多个倾斜面(设定为从第1到第N的倾斜面)而缩短检测部90和保持器20的距离的情况下,保持器20的第一部分具有沿第二方向配置的第1~第N(N是2以上的整数)倾斜面,第i(i是满足1≤i<N的整数)倾斜面中的、第i+1倾斜面侧的端点的检测部90和保持器20的距离大于第i+1倾斜面中的、第i倾斜面侧的端点的检测部90和保持器20的距离即可。
这里,如果是图12的(A)的例子,则N=3,第一倾斜面与27a对应,第二倾斜面与27b对应,第3的倾斜面与27c对应。另外,第i倾斜面中的、第i+1的倾斜面侧的端点如果i=1则与27a的在-X方向的端点E1对应,如果i=2则与27b的在-X方向的端点E3对应。同样,第i+1倾斜面中的、第i倾斜面侧的端点如果i=1则与27b的在+X方向上的端点E2对应,如果i=2则与27c的在+X方向上的端点E4对应。此外,这里的各倾斜面是在从第i倾斜面朝向第i+1倾斜面的方向(-X方向)上距配置有检测部90的平面的在Z轴方向上的距离单调增加(Z轴的坐标值单调增加)的面。
在考虑从第i倾斜面朝向第i+1倾斜面的方向的情况下,在第i倾斜面内,在该倾斜面结束的位置、即第i+1倾斜面侧的端点(E1)处距检测部90的距离最大。并且,在第i倾斜面结束、第i+1倾斜面开始时(E2),根据上述的条件到检测部90的距离暂时变短(检测部90~E2的距离<检测部90~E1的距离)。作为一例,如图12的(A)所示,只要使第i+1倾斜面的在开始点的距离与第i倾斜面的在开始点的距离相等即可。
如此,由于在多个倾斜面中的两个倾斜面的接合处,必然到检测部90的距离暂时减少,因此与如图12的(B)所示的具有没有距离的减少点的一级的倾斜面的保持器20相比,能够缩小到配置了检测部90的平面的在Z轴方向上的距离的期待值。例如,在使倾斜面开始的点和配置了检测部90的平面间的Z轴方向距离相同的情况下,能够缩小端点和配置了检测部90的平面间的Z轴方向轴向的距离。
如以上所示,本实施方式涉及的保持器20能够拆装和保持多个液体容纳容器,并具有多个开口部22,所述开口部22被设置在与安装了多个液体容纳容器时的多个棱镜170的各棱镜对置的位置处。在本实施方式中,在保持器20的反射部24的周边的第一部分具有沿着副扫描方向倾斜的倾斜面,但是该第一部分也可以是基于上述反射部24以及多个开口部22的位置而被规定的部分。例如,第一部分也可以是反射部24和多个开口部22中的第一开口部之间的部分。
如果是图9的(A),在设置本实施方式涉及的沿副扫描方向的倾斜面的第一区域由用斜线表示的两处构成。并且,第一区域包括反射部24和开口部22之间的区域、即图9的(A)的两个斜线区域中的-Y方向侧的区域。此外,这里的所谓第一开口部例如只要是多个开口部22中的、设置于最靠近反射部24的位置的开口部即可,如果是图9的(A)的例子,则为与墨盒IC1对应的开口部22。
但是,作为反射部24的周边并具有沿副扫描方向倾斜的倾斜面的第一部分并不被限定于反射部24和第一开口部之间。例如第一部分也可以是以反射部24为基准、多个开口部22中的第一开口部的相反侧的部分。
即,第一区域包含以反射部24为基准而与开口部22相反的区域、即图9的(A)的两个斜线区域中的+Y方向侧的区域。此外,这里的所谓“相反侧”只要考虑以主扫描方向HD为基准即可。例如,通过以反射部24为中心在与主扫描方向HD正交的平面(XZ平面)上将空间两分割,能表现包含第一开口部的那侧的空间和不包含第一开口部的那侧的空间。该情况下,所谓第一开口部的相反侧的部分是指位于上述两个空间中的不包含第一开口部的那侧的空间的部分。
在本实施方式中,沿副扫描方向倾斜的倾斜面设置在由图9的(A)的斜线所示的两处。即,所谓上述第一部分狭义上是表示反射部24和多个开口部22中的第一开口部之间的部分以及以反射部24为基准多个开口部22中的第一开口部的相反侧的部分这两者的部分。
另外,多个开口部之间的部分如图9的(B)所示具有沿第一方向倾斜的倾斜面。
如后述那样,即使在墨水接近用尽的判定中,由保持器20的底面产生的反射也成为使判定精度降低的噪声的主要原因。因此,对于棱镜170的周围的部分也最好设置倾斜面。在墨水接近用尽判定中,由于本来想检测的光是来自棱镜170的反射光,因此与由反射部24反射的反射光相比为弱光。因此,与位置修正处理相比需要充分进行噪声降低,抑制在保持器20的底面的反射也变得重要。
但是,在墨水接近用尽判定中,如使用图14的(B)后述的那样进行所给出的阈值和信号水平的比较。此时,检测部90和保持器20之间的距离与信号水平直接联系,因此并不优选发生变动。这里所谓的变动如图12的(B)所示,是由于保持器20和检测部90在副扫描方向上的相对位置偏移而产生的变动。
如图12的(A)、图12的(B)所示,虽然在多级的情况和一级的情况下变动范围存在差别,但是在使倾斜面成为沿副扫描方向的方向的情况下,由于保持器20和检测部90在副扫描方向上的相对的位置偏移,到其间的距离发生了变动。因此,与位置偏移相应,信号水平发生变化,有可能导致在预先设定的阈值下无法进行适当的墨水接近用尽判定。
因此,在本实施方式的保持器20中,对于棱镜170的周围的部分,将倾斜面设定为沿主扫描方向HD的方向。但是如果是能够充分地抑制保持器20和检测部90在副扫描方向上的相对的位置偏移、或者即使发生了位置偏移也能够不产生对墨水接近用尽判定给予影响的信号水平的变动,则对于棱镜170的周边的部分也将倾斜面设定为副扫描方向VD也是无妨的。
4.墨水接近用尽判定手法
接着,对本实施方式涉及的墨水接近用尽的判定方法进行说明。图13的(A)~图14的(B)是说明墨水接近用尽的判定方法的图。在图13的(A)和图13的(B)中示出沿墨盒IC的棱镜170通过的YZ平面的截面。在图13的(A)和图13的(B)中,示出了棱镜170和检测部90的位置关系为能够进行用于墨水接近用尽判定的墨水余量检测的位置关系(检测位置)时的状态。
图14的(A)示出了沿墨盒IC的棱镜170通过的YZ平面的截面。在图14的(A)中,示出棱镜170和检测部90的位置关系不是能够进行用于墨水接近用尽判定的墨水余量检测的位置关系时的状态。另外,图14的(B)示出一个墨盒IC在检测部90上方通过的情况下的检测电压的特性例子。
如图13的(A)所示,棱镜170的倾斜面170R、170L朝向墨水容纳室130的内侧。倾斜面170R例如是与倾斜面170L正交的面,倾斜面170R和倾斜面170L以相对于与X-Z平面平行的平面对称的方式被配置。当在墨水容纳室130中充满了墨水IK的情况下,倾斜面170R、170L与墨水IK相接。
当在墨盒IC中充满有墨水IK的情况下,从发光部92入射到棱镜170的照射光Le从倾斜面170R入射到墨水IK内。该情况下,由倾斜面170R、170L反射的反射光Lr非常少,因此受光部94几乎不接受光。例如,在将墨水的折射率假定为与水的折射率大致相同的1.5、将棱镜170由聚丙烯构成的情况下,倾斜面170R、170L中的全反射的临界角大约是64度。由于入射角是45度,因此在倾斜面170R、170L不被全反射,照射光Le入射到墨水IK内。
如图13的(B)所示,考虑墨盒IC内的墨水IK由于印刷而被消耗、在墨盒IC中未充满墨水IK的情况。假定棱镜170的倾斜面170R、170L中的、至少来自发光部92的照射光Le入射的部分与空气相接。该情况下,从发光部92入射到棱镜170的照射光Le被倾斜面170R、170L全反射,作为反射光Lr被射出到棱镜170之外。
因此,当在墨盒IC中未充满墨水IK的情况下受光部94接受进行了全反射的反射光Lr,能得到强的检测电压。例如,在将空气的折射率设为1、使棱镜170由聚丙烯构成的情况下,倾斜面170R、170L中的全反射的临界角大约是43度。由于入射角是45度,因此入射到棱镜170的照射光Le被倾斜面170R、170L全反射。
在图14的(B)中,横轴表示棱镜170和检测部90的相对的位置,纵轴表示在横轴的各位置从检测部90输出的检测电压。将棱镜170的中心和检测部90的中心一致时的位置(例如图13的(A)所示的墨盒IC和检测部90的位置关系)设为横轴的“0”。所谓检测部90的中心是主扫描方向HD中的发光部92和受光部94的中央。
另外,如图14的(A)所示的墨盒IC和检测部90的位置关系那样,将棱镜170的中心和检测部90的中心的相对位置从位置“0”在主扫描方向HD上偏移了的、并与保持器20的开口部22b对应的位置设为位置PK1。同样地,将棱镜170的中心和检测部90的中心的相对位置从位置“0”沿主扫描方向HD偏移了的、并与保持器20的开口部22a对应的位置设为位置PK2。
如图14的(B)所示,受光部94的受光量越接近零,检测电压越接近上限电压Vmax,受光部94的受光量越大,检测电压越接近下限电压Vmin。当受光量超过预定值时,检测电压饱和而变为下限电压Vmin。上限电压Vmax和下限电压Vmin例如在图6中与受光部94输出到集电极端子的电压范围的上限电压和下限电压对应。
从检测部90输出的检测电压根据检测部90和棱镜170的相对位置而发生变化。SIK是在图13的(A)中说明的墨盒IC被墨水IK充满的情况下的检测电压特性。该情况下,由于受光部94的受光量小,因此在位置“0”处检测电压接近Vmax。棱镜170的中心和检测部90的中心的相对位置从位置“0”在主扫描方向HD上偏移了的位置PK1、PK2通过来自棱镜170的底面170c的反射光Lr而产生峰Spk1、Spk2。关于该峰Spk1、Spk2后述。
SEP是在图13的(B)说明的墨盒IC未被墨水IK充满的情况下的检测电压特性。该情况下,由于受光部94的受光量大,因此在位置“0”处检测电压达到Vmin(或者接近Vmin)。如此,根据墨盒IC是否被墨水IK充满而检测电压的特性有很大不同,在本实施方式方式中,通过检测该检测电压的特性的不同来进行墨盒IC的墨水接近用尽的判定。
具体而言,基于检测电压特性SIK的峰值Vpk1在峰值Vpk1和下限电压Vmin之间设定阈值Vth。并且,当为墨盒IC经过检测部90上方的检测范围DPR时检测部90的检测电压小于阈值Vth的情况下,判定为墨水接近用尽,当检测电压为阈值Vth以上的情况下,判定为墨水残存。
如图14的(A)所示,在保持器20的开口部22的中央设置有遮挡来自发光部92的光的遮光部23。从发光部92入射到棱镜170的底面170c的照射光Le其一部分被底面170c反射并作为反射光Lr被受光部94接受。该反射光Lr在底面170c的反射角与照射光Le向底面170c的入射角相等。如图14的(B)的检测电压特性SIK所示,由于在位置“0”存在遮光部23,因此来自底面170c的反射光Lr不被检测,由于在位置PK1、PK2不存在遮光部23,因此峰Spk1、Spk2被检测出。
这里,位置PK1是主扫描方向HD上的开口部22b的中央和检测部90的中央一致的位置,位置PK2是主扫描方向HD上的开口部22a的中央和检测部90的中央一致的位置。此外,在从棱镜170返回全反射光的情况下来自底面170c的反射光Lr也被检测出,但由于如检测电压特性SEP所示被埋没在全反射光的信号中,因此不产生峰Spk1、Spk2。
图15是示出墨水接近用尽判定处理的流程图。墨水接近用尽判定处理例如在印刷装置10的起动时或墨盒IC的更换时等的时机被执行。
如图15所示,在墨水接近用尽判定处理中,首先控制单元40(位置修正部44)对于墨盒IC1~IC4的各棱镜170进行主扫描方向HD上的位置修正处理(步骤S10)。关于位置修正处理的详细情况后面叙述。
接着,在步骤S20中,控制单元40以墨盒IC1~IC4的各棱镜170经过检测部90上方的方式使保持器20在主扫描方向HD上移动。这里,在步骤S10的修正处理后的位置P1’~P4’,使从发光部92照射并由墨盒IC1~IC4的棱镜170反射的反射光由受光部94接受。
接着,控制单元40读取在包含修正后的位置P1’~P4’的检测范围中与来自墨盒IC1~IC4的各棱镜170的反射光的光量对应的检测部90(受光部94)的检测电压(输出电压Vc)(步骤S30)。
接着,控制单元40(余量判定部42)基于在步骤S30中的检测电压的测量结果比较成为判定对象的墨盒IC的检测电压和墨水接近用尽判定用的检测电压的阈值(步骤S40)。
在判定对象的墨盒IC的检测电压小于该阈值的情况下(步骤S40:是)控制单元40将该判定对象的墨盒IC判定为是“墨水接近用尽”(步骤S50)。另一方面,在判定对象的墨盒IC的检测电压未小于该阈值的情况下(步骤S40:否),控制单元40将该判定对象的墨盒IC判定为是“有墨水”(步骤S60)。
接着,控制单元40判定关于墨盒IC1~IC4的全部是否结束了墨水接近用尽的判定(步骤S70)。在关于所有的墨盒IC而墨水用尽的判定结束了的情况下(步骤S70:是),控制单元40在印刷装置10具备的显示部46或与印刷装置10连接的计算机48显示各墨盒IC1~IC4的残存状态(是否墨水接近用尽)(步骤S80)。
另一方面,在剩余有墨水接近用尽的判定没有结束的墨盒IC的情况下(步骤S70:否),返回到步骤S40,关于剩余的墨盒IC进行墨水接近用尽的判定。如此,关于各墨盒IC1~IC4依次进行是否墨水接近用尽的判定。
5.位置修正手法
墨盒IC的位置由于各种公差会产生位置偏移。作为公差例如假定托架CR的倾斜或安装的偏移、旋转解码器的误差、电子电路(例如检测部90)的响应速度的偏差、例如托架驱动等机械的位置偏移等。控制单元40基于旋转解码器的计数值把握墨盒的位置,但该控制单元40把握的位置有时由于公差而从实际的墨盒IC的位置偏移。
在不修正该位置偏移的情况下,考虑包含被假定的所有的公差的位置偏移范围,为了能够在该范围内正确地进行墨水接近用尽检测,需要确定图14的(B)的检测范围DPR。于是,检测范围DPR比两个峰Spk1、Spk2的间隔大,变得无法将阈值Vth接近峰Spk1、Spk2的峰电压Vpk1。
于是,在由SEP所示的墨水用尽的情况下的峰为与因来自棱镜入射面的反射光产生的峰Spk1、Spk2大致相同的大小(Vpk1)的情况下,无法根据阈值Vth准确地检测墨水接近用尽。这样的状况例如当在检测部90附着墨雾而发光量和受光量降低、包含峰Spk1、Spk2的噪声和由全反射产生的检测电压之比(所谓的S/N比)变小的情况下等可产生。
因此,在本实施方式中,将基于旋转解码器的计数值而把握的墨盒IC的位置基于来自反射部24的反射光进行修正。由于通过该修正来修正因公差产生的位置偏移,因此能够高精度地将墨盒IC的位置和旋转解码器的计数值对应。
接着,使用图16的流程图详细地说明本实施方式中的位置修正处理的方法。首先,控制单元40在使发光部92发光后以保持器20所具备的反射部24经过检测部90之上的方式使保持器20在主扫描方向HD上移动。并且,基于反射部24经过检测部90之上时的、来自反射部24的反射光求出反射部24的主扫描方向HD上的中央位置(步骤S110)。在图17、图18的例子的情况下,控制单元40基于图18所示的“非反射期间1”→“反射期间(接受来自反射部的反射的期间)”→“非反射期间2”中的输出电压的位移求出反射部24的中央位置。具体而言,首先,控制单元40设定反射部24用的输出电压的阈值,在“反射期间(反射部)”中,将该阈值和逐渐减少的输出电压的交点视为关于反射部24的一个光学的端部Pr’1,将该阈值和逐渐增加的输出电压的交点视为关于反射部24的另一个光学端部Pr'2。并且,控制单元40将光学端部Pr’1和光学端部Pr'2之间的中央位置作为反射部24的中央位置Pr’。即,基于来自检测部90的输出电压求出与图17所示的反射部24的中央位置Pr对应的光学的位置来作为图18中的反射部24的中央位置Pr’。
接着,控制单元40基于在步骤S110中求出的反射部24的中央位置来修正与反射部24邻接的墨盒IC1的棱镜170在主扫描方向HD上的位置(步骤S120)。在图17和图18的例子的情况下,控制单元40基于所求出的反射部24的中央位置Pr'求出墨盒IC1的棱镜170的中央位置P1’,在相对于作为检测部90测量时的基准的中央位置P1存在位置偏移的情况下进行修正。具体而言,首先,控制单元40基于所求出的反射部24的中央位置Pr’求出墨盒IC1的棱镜170的中央位置P1’。在本实施方式中,将从图17所示的反射部24的中央位置Pr到墨盒IC1的棱镜170的中央位置P1的距离b0设为5mm。因此,距图18所示的反射部24的中央位置Pr'离开5mm的位置P1’作为棱镜170的中央位置P1’求出。并且,在所求出的棱镜170的中央位置P1’和图17所示的作为基准的棱镜170的中央位置P1不同的情况下,将检测部90测量时使用的棱镜170的中央位置修正为中央位置P1’的内容。
接着,控制单元40基于图9的(A)所示的那样邻接的开口部22相互的间隔是距离b1,与墨盒IC1的棱镜170同样地修正其他墨盒IC2~IC4的棱镜170在主扫描方向HD上的位置(步骤S130)。
但是,位置修正手法并不限定于上述的手法,可以将与反射部24对应的检测信号和与各墨盒对应的检测信号配合使用。具体而言,能够存在以下变形例:进行以反射部24的中心位置为基准来修正棱镜170的中心位置的一次修正处理。并且,在一次修正后的位置还进行针对各墨盒IC的检测电压进行峰检测并基于该检测出的峰位置来修正棱镜170的中心位置的二次修正处理,由此进一步提高位置修正处理的精度。例如,作为二次处理只要进行如下的处理即可。针对存在墨水的盒求出被检测的两个峰间的中心位置和反射部中央位置之间的距离。求出该距离与设计上的距离的差。求出各盒的差的平均。在设计上的差加入被平均的差来修正盒的中心位置。
6.变形例
如上述那样,本实施方式的液体消耗装置包括控制部(控制单元40),所述控制部(控制单元40)基于表示反射部24中的反射光的受光结果的来自检测部90的检测信号进行执行液体的残存状态的判定时的保持器20和检测部90的位置关系的修正处理。但是,在控制单元40进行的处理并不限于此,也能够进行其他的处理。例如,控制部能够调整位置修正处理中的来自发光部92的发光量。并且,如在未被检测出来自反射部24的反射光的情况下判定为检测部90发生故障那样,能够进行检测部90的故障检测。
另外,保持器20能够拆装和保持第一液体容纳容器、以及容量小于第一液体容纳容器的第二液体容纳容器,保持器20的反射部24可以被设置在保持器20中的第二液体容纳容器侧。
例如,根据印刷装置,黑色的容量与青色等其他的墨盒的容量相比2倍程度的产品也存在。将该情况下的保持器20的构成在图19的(A)、图19的(B)中示出。如果设为如图19的(A)、图19的(B)那样的保持器20的构成,则能够不改变开口部22的位置而增长从与墨盒IC4(例如黑色)对应的开口部到该开口部侧的保持器20的端点的距离。
在图1的(B)中,对在反射部24的周边的外扰光的影响进行了说明,但外扰光可成为噪声的点在使用了棱镜170的墨水接近用尽的判定中也是同样的。如图19的(B)可知,反射部24及其周边的构造在使用了开口部22(尤其是与IC1对应的开口部22)的墨水接近用尽判定中能够作为抑制外扰光的入射的遮挡部发挥功能。具体而言,由于能够增长从保持器20的主扫描方向上的端点到开口部22的距离,因此能够抑制外扰光的影响。
另外,在容量大的墨盒中,通过使棱镜170偏向一方配置,同样能够增长从保持器20在主扫描方向的端点到开口部22的距离,能够抑制外扰光的影响。即,在包含了容量大于其他墨盒的墨盒的情况下,通过将该墨盒设置在保持器20的端部,能够使其具有作为遮挡部的功能。
根据以上,如果是反射部24周边和大容量墨盒分别具有作为遮挡部的功能,则能够通过在反射部24和大容量墨盒之间设置开口部来有效地抑制外扰光的影响。
另外,在上述实施方式涉及的保持器20中,具有开口部22被设置于底面21的构成,但是本发明并不限定于这样的方式。开口部22只要设置在棱镜170和检测部90对置的位置即可,例如可以设置在保持器20的侧部。
另外,上述实施方式涉及的保持器20是安装四个墨盒IC、具有与各个棱镜170对应的数量的开口部22的构成,但本发明并不限定于这样的方式。安装的墨盒IC的数量和与其对应的开口部22的数量可以是四个以外。
另外,在上述的实施方式中,检测部90具备的发光部92以及受光部94具有以沿着托架CR移动的主扫描方向HD(Y轴方向)排列的方式配置的构成,但本发明并不被限定于这样的方式。例如,可以具有发光部92以及受光部94以沿着与主扫描方向HD正交的方向(X轴方向)排列的方式配置的构成。
另外,在上述的实施方式中,以搭载了可拆装墨盒IC1~IC4的保持器20的托架CR移动、检测部90被固定于印刷装置主体的情况为例进行了说明,但本发明并不限定于这样的方式。例如,可以是搭载了检测部90的托架CR移动、可拆装墨盒IC1~IC4的保持器20被固定于印刷装置主体,只要墨盒IC1~IC4和检测部90进行相对移动的构成即可。另外,可以是保持器20被固定、在具备印刷头35的托架CR配置了检测部90的构成。
另外,在上述的实施方式中,以将本发明应用于印刷装置和墨盒的例子进行了说明,但是本发明并不限定于这样的方式。本发明例如可以用于喷射或喷出墨水以外的其他的液体的液体消耗装置,另外,也能应用于容纳了那样的液体的液体容器。本发明的液体容器能够转用于具有喷出微量的液滴的液体喷射头等的各种液体消耗装置。所谓液滴是指从上述液体消耗装置中喷出的液体的状态,也包括尾部拖延成粒状、泪状、线状的状态。另外,这里所说的“液体”是液体消耗装置能够喷射的材料即可。例如,可以是物质为液相时的状态的物质,包括粘性高或低的液状态、溶胶、凝胶、水、以及其他的无机溶剂、有机溶剂、溶液、液状树脂、液状金属(金属熔液)这样的流状态,并且除了作为物质的一个状态的液体以外,还包括由颜料或金属粒子等固形物形成的功能材料的粒子溶解、分散、或混合到溶剂中而形成的物质等。另外,作为液体的代表性例子,可以列举出在上述实施方式中说明的墨水或液晶等。这里,所谓墨水包括一般的水性墨水、油性墨水、以及凝胶墨水、热溶性墨水等各种液体组合物。作为液体消耗装置的具体例子,例如也可以是:喷射以分散或溶解的形式包含在液晶显示器、EL(电致发光)显示器、面发光显示器、滤色器的制造等中使用的电极材料或色材等材料的液体的液体消耗装置、喷射在生物芯片的制造中使用的生物有机物的液体消耗装置、用作精密移液管并喷射作为试料的液体的液体消耗装置。另外,还可以采用向时钟或照相机等精密机械定点喷射润滑油的液体消耗装置、为形成用于光通信元件等的微小半球透镜(光学透镜)等而向基板上喷射紫外线硬化树脂等透明树脂液的液体消耗装置、以及为蚀刻基板等而喷射酸或碱等蚀刻液的液体消耗装置。
此外,如上所述对本实施方式进行了详细的说明,但是可以在实质上不脱离本发明的新事项和效果的情况下进行多种变形对于本领域技术人员来说是非常容易理解的。因此,所有这些变形例均包括在本发明的范围内。例如,在说明书或附图中至少一次与更加广义或同义的不同的用语一起记载过的用语可以在说明书或附图的任何地方置换为该不同的用语。另外,液体消耗装置的构成、动作也不被限定于在本实施方式中说明的构成、动作,能够实施各种变形。

Claims (9)

1.一种液体消耗装置,包括:
检测部,所述检测部具有发光部和受光部;
保持器,设置有棱镜的液体容纳容器被可自由拆装地安装到所述保持器中,所述保持器具有反射部以及开口部,所述开口部被设置在与所述液体容纳容器被安装到所述保持器时的所述棱镜对置的位置;以及
移动部,所述移动部使所述保持器相对于所述检测部沿第一方向相对地移动,
在从所述检测部侧观察所述保持器的俯视观察下,所述保持器的所述反射部的周围的第一部分具有沿与所述第一方向交差的第二方向倾斜的倾斜面。
2.如权利要求1所述的液体消耗装置,其中,
所述第一部分具有沿所述第二方向倾斜的多级的倾斜面。
3.如权利要求2所述的液体消耗装置,其中,
所述第一部分具有沿所述第二方向配置的第1倾斜面~第N倾斜面,所述N是2以上的整数,
第i倾斜面中的、第i+1倾斜面侧的端点处的所述检测部和所述保持器的距离大于所述第i+1倾斜面中的、所述第i倾斜面侧的端点处的所述检测部和所述保持器的距离,其中,i是满足1≤i<N的整数。
4.如权利要求1至3中任一项所述的液体消耗装置,还包括控制部,所述控制部基于表示所述反射部中的反射光的接受结果的、来自所述检测部的检测信号来进行执行液体的残存状态的判定时的所述保持器和所述检测部的位置关系的修正处理。
5.如权利要求1至4中任一项所述的液体消耗装置,其中,
所述保持器能够拆装和保持多个所述液体容纳容器,并具有多个所述开口部,多个所述开口部被设置在与多个所述液体容纳容器被安装到所述保持器时的多个所述棱镜的各棱镜对置的位置,
所述第一部分是所述反射部和多个所述开口部中的第一开口部之间的部分。
6.如权利要求1至4中任一项所述的液体消耗装置,其中,
所述保持器能够拆装和保持多个所述液体容纳容器,并具有多个所述开口部,多个所述开口部被设置在与多个所述液体容纳容器被安装到所述保持器时的多个所述棱镜的各棱镜对置的位置,
所述第一部分是以所述反射部为基准、多个所述开口部中的第一开口部的相反侧的部分。
7.如权利要求5或6所述的液体消耗装置,其中,
多个所述开口部之间的部分具有沿所述第一方向倾斜的倾斜面。
8.如权利要求1至7中任一项所述的液体消耗装置,其中,
所述保持器能够拆装和保持第一液体容纳容器、以及容量小于所述第一液体容纳容器的第二液体容纳容器,
所述保持器的所述反射部被设置在所述保持器中的所述第二液体容纳容器侧。
9.如权利要求1至8中任一项所述的液体消耗装置,其中,
所述第二方向是与所述第一方向正交的方向。
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