JP2004009488A - インク残量検知装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】極めて簡単な構成によってインク残量を目視によって、精度よく確認できるインクの残量検知装置を提供することを目的とする。
【解決手段】インクタンクの一部に透明部材で形成された観察窓を設け、さらに該観察窓に対向する位置に、光透過性の透明部材で形成した凸形状のインク液面境界形成部を設けて、インク液中と空気中で異なる反射率を有することから該透明部材で形成された凸形状のインク液面境界形成部に形成されるインク液面をインク面に直行する方向から透明部材の該観察窓を通して、目視することによりインク残量を検知できるようになっている。
【選択図】 図1
【解決手段】インクタンクの一部に透明部材で形成された観察窓を設け、さらに該観察窓に対向する位置に、光透過性の透明部材で形成した凸形状のインク液面境界形成部を設けて、インク液中と空気中で異なる反射率を有することから該透明部材で形成された凸形状のインク液面境界形成部に形成されるインク液面をインク面に直行する方向から透明部材の該観察窓を通して、目視することによりインク残量を検知できるようになっている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンター、特にプリントヘッドと着脱自在に構成され、プリントヘッドにインクを供給するインクタンクの残量検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクタンクにおけるインク残量検知装置としては、特開平2−3322号公報に記載されているように、インクタンクに電極を設けて電極に通電し、インク中を流れる電流値によってインクの有無を検出するものが多く提案されている。
【0003】
また、インクタンク分離型のインクジェットカートリッジにおいても、特開平2−198862号公報に記載されているように、ヘッド側に設けられた電極によって、インクの有無を検出するものも提案されている。
【0004】
また、実開昭63−33947号公報、同63−13733号公報においては、インクタンク内のインク中に浸漬されている部分と、空気中に位置する部分とで異なる反射率有する乱反射面を備えた検出版と、この検出版と相対的に配置された発光部及び受光部を有する検出装置本体とを備え、受光部より受光された光が検出版により反射された時の受光量の変化でインク残量を検出する構造が示されている。
【0005】
さらに、予め設計されたインクの容量と、予め設定された一回当たりのインク吐出量と、インク未使用状態から既に吐出されたインクの総吐出回数とを用いて、インクジェットプリンターに内蔵された演算装置で所定の演算を行い、この演算結果からインク残量を算定するものが提案されている。
【0006】
インク残量検知装置として、インクに通電する電流値によるもの以外にも、インクの圧力を検出するもの、インクの透過光検出するものなどが提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のインク残量検知装置では、以下のような欠点があった。
【0008】
インクタンクでインク中を流れる電流値は、インクが電極に触れるか否かによりステップ上に変化するので、検出が容易である。しかしインクタンクの内部にインクを保持するスポンジ等の多孔質材を充填した場合には、多孔質材の電気抵抗がインクの含有量によって連続的に変化するから、インクの有無の判定基準が明確でなく、検出精度を高くすることが困難である。また、電流値によってインクの有無を検出するものは、インクの電気分解を防ぐために、パルス電圧或いは、交流電圧を印加して検出する必要があり、検出回路が複雑になり、高価なものとなる。
【0009】
インクタンク分離型のインクカートリッジでは、インクタンクは、使い捨てとなるが、検出電極をインクタンクに設けるインクタンクが高価なものとなる。また、ヘッド部に気泡が混入すると、インクタンクにインクが残っていても残量切れとして誤検出をする。検出が正常に行われても、インクタンク内のインクがなくなってから、ヘッド部のインクがなくなる為、残量切れを検出した段階でヘッド部に気泡が混入しやすいと言う問題もある。
【0010】
また、実開昭63−33947号公報、同63−13733号公報に示されたインク残量検知装置にあっては、インク液中と空気中で異なる反射率を有する乱反射版を使用するものであるため、部品、組立コストの増大という不都合があった。
【0011】
インク吐出回数からインク残量を演算装置で算定する手法にあっては、一回当たりのインク吐出量のバラツキ等に起因して正確なインク残量を算定できないという不都合があった。
【0012】
【発明の目的】
本発明は、上述した従来における種々の不具合に着目してなされたものであり、極めて簡単な構成によってインク残量を目視によって精度よく確認できるインクの残量検出装置を提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明では、インクタンクの少なくとも一部に透明部材で形成された観察窓を設け、さらにインクタンク内に光透過性の透明部材で形成した凸形状のインク液面境界形成部を観察窓に対向する位置に設け、インク液中と空気中で異なる反射率を有することから、該透明部材で形成された凸形状のインク液面境界形成部に形成されるインク境界面をインク面に直行する角度から該透明部材の観察窓を通して目視することによりインク残量を検出しようとするものである。
【0014】
(作用)
以上のような本発明の構成により、透明部材で構成される該インク液面境界形成部材のインクタンク内でのインク液中に浸漬している部分とタンク内での空気中に位置する部分とで異なる反射率を有することで形成されるインク液面の境界面を観察窓を通して検知することにより、簡単な構成かつ低コストでインク残量を知ることが出来る。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例に基づいて説明する。
【0016】
(実施例1)
図1に、本発明の特徴を最もよく表す実施例1の概略構成図を示す。
【0017】
図1及び図2aは、実施例1の概略図およびその横断面図であり、インクタンク10は全体形状が略直方体に設けられており、その内部空間内に所定の容量のインク11が収容されるようになっている。また、インクタンク10には、少なくともその一部が光透過性の透明部材で形成された観察窓13(以下、観察窓13)が設けられている。この観察窓13に対向する位置のインクタンク10の内部に光透過性の透明部材、例えばアクリルで形成された凸形状の凸部境界形成部材12(以下、境界形成部材12)、例えば円錐形状の境界形成部材12が設けられ、インク11の中に浸漬することでインク11とのインク境界面15を形成するようになっている。本実施例1では、境界形成部材12の形状を円錐形状で説明するが、インク11中に浸漬する部分と空気に面する部分を構成できるものであれば、どのような形状でもよい。
【0018】
図2bは、実施例1の上面図であり、図2aの状態のインクタンク10を、インクタンク10の上面から観察窓13を通して内部のインク境界面15を見たとき、観察窓13に観察されるインク境界面15のインク残量表示パターン14を示す図である。境界形成部材12がインク11に浸漬する部分とインクタンク10内の空気と面する部分では、光の反射率が異なることから観察窓13及び境界形成部材12を通してインクタンク10内のインク境界面15を観察したとき、境界形成部材12のインク11に浸漬した部分と空気に面する部分とを観察窓13に直行する方向に投影した形で観察されることになる。
【0019】
本実施例1の場合、境界形成部材12の形状を円錐形としているため、円錐形の底面すなわち観察窓13の方向から円錐形の境界形成部材12の表面であるインク境界面15を見たときは、円錐形の表面が底面に投影された形になり、円形のパターンがインク残量表示パターン14として観察窓13に観察されることになる。又、本実施例1では、境界形成部材12と観察窓13は、光透過性の透明部材でそれぞれ構成しているが、一体化して一つの境界形成部材としてもよい。
【0020】
ここで、境界形成部材12及び観察窓13は、インク11との化学的に反応をしない透明部材、例えば、ポリエチレン、ガラス、ポリカーボネートなどが使用できるが、完全に透明でなくてもよく、光透過性があればよい。
【0021】
図2cは、インク11の残量と観察窓13に観察される円形のインク残量表示パターン14の径の関係を示すものであり、本実施例1では、境界形成部材12の形状を円錐形としたため、円錐形の頂点と底面の任意の点を結ぶ線は、線形すなわち直線となる。したがってこの直線の集合体で形成されたインク境界面15を観察窓13に投影した円形のインク残量表示パターン14は、図2cに示すように、インク11の残量に比例してリニアに変化することになる。
【0022】
図3aは、インク11が充満しているときのインク11と境界形成部材12とインク境界面15の関係を示す図であり、インク11が充満しているときは、境界形成部材12は、すべての部分がインク11に浸漬しており、観察窓13を通して境界形成部材12を直行する角度(上面)から見たとき、境界形成部材12とインク11とのインク境界面15は均一な光の反射率を示す。本実施例1では、境界形成部材12の形状を円錐形状としているために、図3bに示すように、均一な反射率を有するインク境界面15が円錐形の底面、すなわち観察窓13に投影された形でインク残量表示パターン14を形成し、インク残量表示パターン14は、観察窓13のすべての円形の範囲において円形のインク11のパターン色が観察されることになる。
【0023】
次に、図4aは、インク11が半分のときのインク11と境界形成部材12とインク境界面15の関係を示す図であり、インク11の容量が半分のときは、境界形成部材12のインク11に浸漬している部分は、全体の半分となる。この場合、インクタンク10の中で境界形成部材12の空気に面する部分とインク11に浸漬する部分とでは、光の反射率が異なり図4bに示すように、インク残量表示パターン14は、円錐形の底面になる観察窓13の半分の径のインク11の円形パターン色が観察される。ここで観察窓13にて観察される円形のパターンは、円錐形状の境界形成部材12のインク11に浸漬している部分を円錐形の底面、即ち観察窓に投影したパターンとなり、円錐形の頂点と底面円周を結ぶ線が直線(線形)となることから、図2cに示すように投影されるパターン、インク残量表示パターン14は、インク11の残量に比例してリニアに変化し観察窓13のパターンは、インク残量に応じた同心円形状のパターンになる。
【0024】
次に、図5aに示すように、インク11が少ないときは、同様の説明から観察窓13には、非常に径の小さいインク残量表示パターン14が観察される。またインク11が完全になくなると、インク残量表示パターン14は、観察窓13には、表示されなくなるのは明らかである。
【0025】
(実施例2)
図6a、図6b及び図6cは、本発明の第2の実施例の横断面図、上面図及びインク残量と目盛の相関図を示す。
【0026】
実施例1の場合は、観察窓13に投影されるインク残量表示パターン14の面積比を比較することにより知ることになるため、インク11の残量表示は、おおよその表示になってしまう。従って、実施例2では、図6aに示すように、境界形成部材12の表面に均等間隔にて目盛16(ここでは、溝を形成する。)を設けることにより、より正確なインク残量表示を可能とするものである。
【0027】
前述の実施例1の図2a及び図2bにて、説明したようにインクタンク10の内部に透明部材からなる境界形成部材12を設け、該境界形成部材12の表面に形成されるインク境界面15を観察窓13へ投影することで形成されるインク残量表示パターン14を観察窓13を通して観察することにより、インク11の残量を知ることが出来るが、実施例1のインク残量表示パターン14が、観察窓13に円形で投影されるのと同じく、図6cに示すように、円錐形の頂点と底面円周を結ぶ線が直線(線形)となる関係から、目盛16も目盛りの間隔が均等に投影されることになり、均等間隔の同心円として投影されることになる。その結果、図6bに示すように均等な同心円の目盛16と前述したインク残量表示パターン14の合成パターンが観察窓13に形成される。
【0028】
例えば、図6cのように、目盛0をインク11が空の状態とし、目盛5をインク11が充満している状態とすると、インク残量表示パターンが図6cにて目盛3の位置に観察された場合は、全インク容量の5分の3のインク残量があることが読みとれることになる。
【0029】
本実施例2では、目盛16を境界形成部材12の表面に設けることで構成しているが、目盛16を観察窓13に設けることでも同様の効果が得られる。また目盛16を溝で形成する方法を示したが、塗料などにて目盛16を設ける方法でもよい。
【0030】
(実施例3)
図7a、図7b及び図7cは、本発明の第3の実施例の横断面図、上面図及びインク残量と目盛の相関図を示す。
【0031】
実施例2の場合は、境界形成部材12の表面に均等間隔にて目盛16を設けることにより、均等な同心円の目盛16と前述したインク残量表示パターン14の合成パターンを観察窓13に形成し、より正確なインク残量表示を可能とするものである。しかしながら、インク11が減って行くにつれて、インク残量表示パターン14もリニアに変化して小さくなっていくため、インク11の残量が非常に少ない場合は、観察窓13に観察されるインク残量表示パターン14も非常に小さい円形で表示され、インク11の残量が空になる状態を正確に観察し難い点がある。
【0032】
従って、実施例3では、実施例1および実施例2で示した境界形成部材12の形状を非線形の二次曲線、例えばインク境界面15が放物線で構成される円錐形にすることで、図7cに示すように、インク11の残量が非常に少ない場合でもインク残量表示パターン14が大きく見えるようにし、特にインク11が少ない時に、より正確なインク残量表示を可能とするものである。また実施例2と同様に目盛16を設けることで、さらに正確なインク残量を知ることができるのは言うまでもない。
【0033】
実施例1のインク残量表示パターン14が、観察窓13に円形で投影されるのと同じく、図7cに示すように、円錐形の頂点と底面円周を結ぶ線が二次曲線(非線形)となる関係から、インク11の残量の変化量が均一になるように目盛16を設けると、目盛16およびインク境界面15は、二次曲線で投影されることになり、同心円の目盛は、間隔が二次関数の目盛として投影されることになる。
【0034】
その結果、図7bに示すように二次関数の間隔を持つ同心円の目盛16と前述したインク残量表示パターン14の合成パターンが観察窓13に形成される。
【0035】
例えば、図7cに示すように、目盛0をインク11が空の状態とし、目盛5をインク11が充満している状態とすると、インク残量表示パターン14が図7cにて目盛3から5の位置に観察された場合は、インク11の容量の変化に対して目盛の変化は大きいが、逆に目盛0から3の位置では、インク11の容量の変化に対する目盛の変化は、小さくなる。従って、インク11の容量が少なくなればなるほど目盛の変化が小さくなり、結果としてより正確にインク残量を検知できることになる。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、観察窓に投影されたインク残量表示パターンを調べることにより、容易にインク残量を検知できる。また観察窓の目盛とインク残量表示パターンの位置関係を調べることにより、容易に、且つ、より正確にインク11の残量を検知することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の特徴を最もよく表す実施例1の概略構成図を示す。
【図2】(a)実施例1の横断面図を示す。
(b)実施例1の上面図で、観察窓側から見た図を示す。
(c)実施例1のインク残量とインク残量表示パターンの径の相関図を示す。
【図3】(a)インクが充満しているときの実施例1の横断面図を示す。
(b)インクが充満しているときの実施例1の上面図で、観察窓側から見た図を示す。
【図4】(a)インクが半分のときの実施例1の横断面図を示す。
(b)インクが半分のときの実施例1の上面図で、観察窓側から見た図を示す。
【図5】(a)インクが空のときの実施例1の横断面図を示す。
(b)インクが空のときの実施例1の上面図で、観察窓側から見た図を示す。
【図6】(a)実施例2の横断面図で示す。
(b)実施例2の上面図で、観察窓側から見た図を示す。
(c)実施例2のインク残量と目盛の相関図を示す。
【図7】(a)実施例3の横断面図を示す。
(b)実施例3の上面図で、観察窓側から見た図を示す。
(c)実施例3のインク残量と目盛の相関図を示す。
【符号の説明】
10 インクタンク
11 インク
12 凸部境界形成部材
13 観察窓
14 インク残量表示パターン
15 インク境界面
16 目盛
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンター、特にプリントヘッドと着脱自在に構成され、プリントヘッドにインクを供給するインクタンクの残量検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクタンクにおけるインク残量検知装置としては、特開平2−3322号公報に記載されているように、インクタンクに電極を設けて電極に通電し、インク中を流れる電流値によってインクの有無を検出するものが多く提案されている。
【0003】
また、インクタンク分離型のインクジェットカートリッジにおいても、特開平2−198862号公報に記載されているように、ヘッド側に設けられた電極によって、インクの有無を検出するものも提案されている。
【0004】
また、実開昭63−33947号公報、同63−13733号公報においては、インクタンク内のインク中に浸漬されている部分と、空気中に位置する部分とで異なる反射率有する乱反射面を備えた検出版と、この検出版と相対的に配置された発光部及び受光部を有する検出装置本体とを備え、受光部より受光された光が検出版により反射された時の受光量の変化でインク残量を検出する構造が示されている。
【0005】
さらに、予め設計されたインクの容量と、予め設定された一回当たりのインク吐出量と、インク未使用状態から既に吐出されたインクの総吐出回数とを用いて、インクジェットプリンターに内蔵された演算装置で所定の演算を行い、この演算結果からインク残量を算定するものが提案されている。
【0006】
インク残量検知装置として、インクに通電する電流値によるもの以外にも、インクの圧力を検出するもの、インクの透過光検出するものなどが提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のインク残量検知装置では、以下のような欠点があった。
【0008】
インクタンクでインク中を流れる電流値は、インクが電極に触れるか否かによりステップ上に変化するので、検出が容易である。しかしインクタンクの内部にインクを保持するスポンジ等の多孔質材を充填した場合には、多孔質材の電気抵抗がインクの含有量によって連続的に変化するから、インクの有無の判定基準が明確でなく、検出精度を高くすることが困難である。また、電流値によってインクの有無を検出するものは、インクの電気分解を防ぐために、パルス電圧或いは、交流電圧を印加して検出する必要があり、検出回路が複雑になり、高価なものとなる。
【0009】
インクタンク分離型のインクカートリッジでは、インクタンクは、使い捨てとなるが、検出電極をインクタンクに設けるインクタンクが高価なものとなる。また、ヘッド部に気泡が混入すると、インクタンクにインクが残っていても残量切れとして誤検出をする。検出が正常に行われても、インクタンク内のインクがなくなってから、ヘッド部のインクがなくなる為、残量切れを検出した段階でヘッド部に気泡が混入しやすいと言う問題もある。
【0010】
また、実開昭63−33947号公報、同63−13733号公報に示されたインク残量検知装置にあっては、インク液中と空気中で異なる反射率を有する乱反射版を使用するものであるため、部品、組立コストの増大という不都合があった。
【0011】
インク吐出回数からインク残量を演算装置で算定する手法にあっては、一回当たりのインク吐出量のバラツキ等に起因して正確なインク残量を算定できないという不都合があった。
【0012】
【発明の目的】
本発明は、上述した従来における種々の不具合に着目してなされたものであり、極めて簡単な構成によってインク残量を目視によって精度よく確認できるインクの残量検出装置を提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明では、インクタンクの少なくとも一部に透明部材で形成された観察窓を設け、さらにインクタンク内に光透過性の透明部材で形成した凸形状のインク液面境界形成部を観察窓に対向する位置に設け、インク液中と空気中で異なる反射率を有することから、該透明部材で形成された凸形状のインク液面境界形成部に形成されるインク境界面をインク面に直行する角度から該透明部材の観察窓を通して目視することによりインク残量を検出しようとするものである。
【0014】
(作用)
以上のような本発明の構成により、透明部材で構成される該インク液面境界形成部材のインクタンク内でのインク液中に浸漬している部分とタンク内での空気中に位置する部分とで異なる反射率を有することで形成されるインク液面の境界面を観察窓を通して検知することにより、簡単な構成かつ低コストでインク残量を知ることが出来る。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例に基づいて説明する。
【0016】
(実施例1)
図1に、本発明の特徴を最もよく表す実施例1の概略構成図を示す。
【0017】
図1及び図2aは、実施例1の概略図およびその横断面図であり、インクタンク10は全体形状が略直方体に設けられており、その内部空間内に所定の容量のインク11が収容されるようになっている。また、インクタンク10には、少なくともその一部が光透過性の透明部材で形成された観察窓13(以下、観察窓13)が設けられている。この観察窓13に対向する位置のインクタンク10の内部に光透過性の透明部材、例えばアクリルで形成された凸形状の凸部境界形成部材12(以下、境界形成部材12)、例えば円錐形状の境界形成部材12が設けられ、インク11の中に浸漬することでインク11とのインク境界面15を形成するようになっている。本実施例1では、境界形成部材12の形状を円錐形状で説明するが、インク11中に浸漬する部分と空気に面する部分を構成できるものであれば、どのような形状でもよい。
【0018】
図2bは、実施例1の上面図であり、図2aの状態のインクタンク10を、インクタンク10の上面から観察窓13を通して内部のインク境界面15を見たとき、観察窓13に観察されるインク境界面15のインク残量表示パターン14を示す図である。境界形成部材12がインク11に浸漬する部分とインクタンク10内の空気と面する部分では、光の反射率が異なることから観察窓13及び境界形成部材12を通してインクタンク10内のインク境界面15を観察したとき、境界形成部材12のインク11に浸漬した部分と空気に面する部分とを観察窓13に直行する方向に投影した形で観察されることになる。
【0019】
本実施例1の場合、境界形成部材12の形状を円錐形としているため、円錐形の底面すなわち観察窓13の方向から円錐形の境界形成部材12の表面であるインク境界面15を見たときは、円錐形の表面が底面に投影された形になり、円形のパターンがインク残量表示パターン14として観察窓13に観察されることになる。又、本実施例1では、境界形成部材12と観察窓13は、光透過性の透明部材でそれぞれ構成しているが、一体化して一つの境界形成部材としてもよい。
【0020】
ここで、境界形成部材12及び観察窓13は、インク11との化学的に反応をしない透明部材、例えば、ポリエチレン、ガラス、ポリカーボネートなどが使用できるが、完全に透明でなくてもよく、光透過性があればよい。
【0021】
図2cは、インク11の残量と観察窓13に観察される円形のインク残量表示パターン14の径の関係を示すものであり、本実施例1では、境界形成部材12の形状を円錐形としたため、円錐形の頂点と底面の任意の点を結ぶ線は、線形すなわち直線となる。したがってこの直線の集合体で形成されたインク境界面15を観察窓13に投影した円形のインク残量表示パターン14は、図2cに示すように、インク11の残量に比例してリニアに変化することになる。
【0022】
図3aは、インク11が充満しているときのインク11と境界形成部材12とインク境界面15の関係を示す図であり、インク11が充満しているときは、境界形成部材12は、すべての部分がインク11に浸漬しており、観察窓13を通して境界形成部材12を直行する角度(上面)から見たとき、境界形成部材12とインク11とのインク境界面15は均一な光の反射率を示す。本実施例1では、境界形成部材12の形状を円錐形状としているために、図3bに示すように、均一な反射率を有するインク境界面15が円錐形の底面、すなわち観察窓13に投影された形でインク残量表示パターン14を形成し、インク残量表示パターン14は、観察窓13のすべての円形の範囲において円形のインク11のパターン色が観察されることになる。
【0023】
次に、図4aは、インク11が半分のときのインク11と境界形成部材12とインク境界面15の関係を示す図であり、インク11の容量が半分のときは、境界形成部材12のインク11に浸漬している部分は、全体の半分となる。この場合、インクタンク10の中で境界形成部材12の空気に面する部分とインク11に浸漬する部分とでは、光の反射率が異なり図4bに示すように、インク残量表示パターン14は、円錐形の底面になる観察窓13の半分の径のインク11の円形パターン色が観察される。ここで観察窓13にて観察される円形のパターンは、円錐形状の境界形成部材12のインク11に浸漬している部分を円錐形の底面、即ち観察窓に投影したパターンとなり、円錐形の頂点と底面円周を結ぶ線が直線(線形)となることから、図2cに示すように投影されるパターン、インク残量表示パターン14は、インク11の残量に比例してリニアに変化し観察窓13のパターンは、インク残量に応じた同心円形状のパターンになる。
【0024】
次に、図5aに示すように、インク11が少ないときは、同様の説明から観察窓13には、非常に径の小さいインク残量表示パターン14が観察される。またインク11が完全になくなると、インク残量表示パターン14は、観察窓13には、表示されなくなるのは明らかである。
【0025】
(実施例2)
図6a、図6b及び図6cは、本発明の第2の実施例の横断面図、上面図及びインク残量と目盛の相関図を示す。
【0026】
実施例1の場合は、観察窓13に投影されるインク残量表示パターン14の面積比を比較することにより知ることになるため、インク11の残量表示は、おおよその表示になってしまう。従って、実施例2では、図6aに示すように、境界形成部材12の表面に均等間隔にて目盛16(ここでは、溝を形成する。)を設けることにより、より正確なインク残量表示を可能とするものである。
【0027】
前述の実施例1の図2a及び図2bにて、説明したようにインクタンク10の内部に透明部材からなる境界形成部材12を設け、該境界形成部材12の表面に形成されるインク境界面15を観察窓13へ投影することで形成されるインク残量表示パターン14を観察窓13を通して観察することにより、インク11の残量を知ることが出来るが、実施例1のインク残量表示パターン14が、観察窓13に円形で投影されるのと同じく、図6cに示すように、円錐形の頂点と底面円周を結ぶ線が直線(線形)となる関係から、目盛16も目盛りの間隔が均等に投影されることになり、均等間隔の同心円として投影されることになる。その結果、図6bに示すように均等な同心円の目盛16と前述したインク残量表示パターン14の合成パターンが観察窓13に形成される。
【0028】
例えば、図6cのように、目盛0をインク11が空の状態とし、目盛5をインク11が充満している状態とすると、インク残量表示パターンが図6cにて目盛3の位置に観察された場合は、全インク容量の5分の3のインク残量があることが読みとれることになる。
【0029】
本実施例2では、目盛16を境界形成部材12の表面に設けることで構成しているが、目盛16を観察窓13に設けることでも同様の効果が得られる。また目盛16を溝で形成する方法を示したが、塗料などにて目盛16を設ける方法でもよい。
【0030】
(実施例3)
図7a、図7b及び図7cは、本発明の第3の実施例の横断面図、上面図及びインク残量と目盛の相関図を示す。
【0031】
実施例2の場合は、境界形成部材12の表面に均等間隔にて目盛16を設けることにより、均等な同心円の目盛16と前述したインク残量表示パターン14の合成パターンを観察窓13に形成し、より正確なインク残量表示を可能とするものである。しかしながら、インク11が減って行くにつれて、インク残量表示パターン14もリニアに変化して小さくなっていくため、インク11の残量が非常に少ない場合は、観察窓13に観察されるインク残量表示パターン14も非常に小さい円形で表示され、インク11の残量が空になる状態を正確に観察し難い点がある。
【0032】
従って、実施例3では、実施例1および実施例2で示した境界形成部材12の形状を非線形の二次曲線、例えばインク境界面15が放物線で構成される円錐形にすることで、図7cに示すように、インク11の残量が非常に少ない場合でもインク残量表示パターン14が大きく見えるようにし、特にインク11が少ない時に、より正確なインク残量表示を可能とするものである。また実施例2と同様に目盛16を設けることで、さらに正確なインク残量を知ることができるのは言うまでもない。
【0033】
実施例1のインク残量表示パターン14が、観察窓13に円形で投影されるのと同じく、図7cに示すように、円錐形の頂点と底面円周を結ぶ線が二次曲線(非線形)となる関係から、インク11の残量の変化量が均一になるように目盛16を設けると、目盛16およびインク境界面15は、二次曲線で投影されることになり、同心円の目盛は、間隔が二次関数の目盛として投影されることになる。
【0034】
その結果、図7bに示すように二次関数の間隔を持つ同心円の目盛16と前述したインク残量表示パターン14の合成パターンが観察窓13に形成される。
【0035】
例えば、図7cに示すように、目盛0をインク11が空の状態とし、目盛5をインク11が充満している状態とすると、インク残量表示パターン14が図7cにて目盛3から5の位置に観察された場合は、インク11の容量の変化に対して目盛の変化は大きいが、逆に目盛0から3の位置では、インク11の容量の変化に対する目盛の変化は、小さくなる。従って、インク11の容量が少なくなればなるほど目盛の変化が小さくなり、結果としてより正確にインク残量を検知できることになる。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、観察窓に投影されたインク残量表示パターンを調べることにより、容易にインク残量を検知できる。また観察窓の目盛とインク残量表示パターンの位置関係を調べることにより、容易に、且つ、より正確にインク11の残量を検知することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の特徴を最もよく表す実施例1の概略構成図を示す。
【図2】(a)実施例1の横断面図を示す。
(b)実施例1の上面図で、観察窓側から見た図を示す。
(c)実施例1のインク残量とインク残量表示パターンの径の相関図を示す。
【図3】(a)インクが充満しているときの実施例1の横断面図を示す。
(b)インクが充満しているときの実施例1の上面図で、観察窓側から見た図を示す。
【図4】(a)インクが半分のときの実施例1の横断面図を示す。
(b)インクが半分のときの実施例1の上面図で、観察窓側から見た図を示す。
【図5】(a)インクが空のときの実施例1の横断面図を示す。
(b)インクが空のときの実施例1の上面図で、観察窓側から見た図を示す。
【図6】(a)実施例2の横断面図で示す。
(b)実施例2の上面図で、観察窓側から見た図を示す。
(c)実施例2のインク残量と目盛の相関図を示す。
【図7】(a)実施例3の横断面図を示す。
(b)実施例3の上面図で、観察窓側から見た図を示す。
(c)実施例3のインク残量と目盛の相関図を示す。
【符号の説明】
10 インクタンク
11 インク
12 凸部境界形成部材
13 観察窓
14 インク残量表示パターン
15 インク境界面
16 目盛
Claims (6)
- インクタンクの壁面の少なくとも一部が光透過性部材で形成された観察窓を設け、該インクタンク内に、インク液面との境界を形成可能な光透過性部材で形成した凸形状のインク液面境界形成部材を該観察窓に対向するように設け、該インク液面境界形成部材の該インクタンク内でのインク液中に浸漬している部分とタンク内での空気中に位置する部分とで形成されるインク液面の境界を光透過性部材で形成された凸部形状の該インク液面形成部材と該観察窓を通してインク残量を検知することを特徴とするインク残量検知装置。
- 請求項1において、該インク液面境界形成部材に表示手段を持つことを特徴とする請求項1のインク残量検知装置。
- 請求項1において、該インク液面境界形成部材の少なくとも一部が線形の曲面を持つことを特徴とする請求項1のインク残量検知装置。
- 請求項1において、該インク液面境界形成部材の少なくとも一部が非線形の曲面を持つことを特徴とする請求項1のインク残量検知装置。
- 請求項1において、該インク液面境界形成の部材の形状が円錐形であることを特徴とする請求項1のインク残量検知装置。
- インクタンク内に、インク液面との境界を形成可能な光透過性部材で形成した凸形状のインク液面境界形成部材を設け、該インク液面境界形成部材の少なくとも一部にインク残量の観察窓を設け、該インクタンク内でのインク液中に浸漬している部分とタンク内での空気中に位置する部分とで形成されるインク液面の境界を光透過性部材で形成された凸部形状の該インク液面形成部材の該観察窓を通してインク残量を検知することを特徴とするインク残量検知装置。
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