JP2004017599A - Ink tank and inkjet printer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを吸収保持したフォームを備えたインクタンクおよび当該インクイタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタに関するものである。さらに詳しくは、本発明は、インクが無くなった状態(インクエンド)を精度良く、しかも確実に検出可能な検出機構を備えたインクタンクおよびインクジェットプリンタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェットプリンタのインクタンクとしてはフォーム式のインクタンクが知られている。このフォーム式のインクタンクは、インクを吸収保持したフォームが収納されているフォーム収納部と、このフォーム収納部に連通したインク取出し孔と、フォーム収納部を大気開放している大気連通口とを有している。インク取出し孔から、インクジェットヘッドの吐出圧力によってインクを吸引すると、吸引したインク量に対応する空気が大気連通口からフォーム収納部に流入するようになっている。
【0003】
フォーム式のインクタンクの場合におけるインクの有無の検出は、インクジェットヘッドから吐出されるインクドット数や、インクジェットヘッドからインクを吸引するインクポンプのインク吸引量等に基づき、使用されたインク量をカウントし、このカウント結果に基づき行っている。
【0004】
なお、一般に、インクタンク内のインクが殆ど無くなった状態を「リアルエンド」と呼び、インクタンク内のインクの残量が一定量よりも少なくなった状態を「ニアエンド」と呼んでいるが、本明細書で用いる「インクエンド」とは、特に断りのない限り両者を含むものである。
【0005】
しかしながら、インク使用量等をカウントしてインクエンドを検出するインクエンド検出方法は次のような問題点がある。インクジェットヘッドのインク吐出量、およびインクポンプによるインク吸引量にはばらつきがあるので、これらに基づきカウントされたインク使用量は、実際のインク使用量に比べて大きくばらつく。このために、インクエンドを確定するためには大きなマージンを設ける必要がある。この結果、インクエンドが検出された時点において、多量のインクが残っている場合があり、インクが無駄になることが多い。
【0006】
そこで、プリズム反射面の背面をインク界面としておき、インクが無くなるとプリズム反射面が本来の反射面に戻るという光学特性を利用した光学式の検出システムを用いて、インクエンドを直接的に検出することが考えられる。プリズム反射面を利用した検出システムは、例えば特開平10−323993号公報、米国特許第5,616,929号公報に開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フォーム式のインクタンクの場合には、インクがフォームに吸収保持されているので、上記公報に開示されている検出システムをそのまま適用することが不可能である。そこで、主インク室(フォームが収納されているフォーム収納部)とインク取出し孔との間にインクを貯留可能な小容積の副インク室を形成し、ここにプリズム反射面を配置し、主インク室のインクがある程度消費された状態で副インク室に空気が進入するように圧力制御された構成を採用することが考えられる。
【0008】
このようにすれば、主インク室内のインクの残りが少なくなると、インク取出し孔からインクが供給される毎に、主インク室から副インク室に気泡が進入するようになる。主インク室内のインクが無くなると、インクタンクのインク残量は実質的に副インク室に溜まっているインク量のみになる。この副インク室のインク残量が少なくなると、インク界面となっているプリズム反射面の背面がインク液面から露出し、当該反射面の反射状態が変化する。すなわち、背面がインクで覆われている状態では反射面として機能しなかった反射面が、インク液面の低下と共に徐々に反射機能を取り戻す。従って、当該反射面の反射光量に基づきインク残量が所定量以下になった状態を検出できる。よって、副インク室の容積を充分に小さくしておけば、インク残量が実質的に無くなった時点でインクエンドを検出できる。
【0009】
しかしながら、副インク室内に進入した空気は副インク室内に気泡を生成する。気泡がプリズム反射面の背面に付着し、あるいはその近傍に浮遊した状態が形成されると、インク液面がプリズム反射面よりも低下しても、気泡間に保持されているインクによってプリズム反射面が覆われた状態が保持される。この結果、当該プリズム反射面の反射状態がインク液面が低下しても変化しない。よって、インクエンドを検出できないという不具合が発生する惧れがある。
【0010】
本発明の課題は、副インク室内で発生する気泡が原因となって反射面の反射状態がインク液面が低下しても変化しないという弊害を解消可能なインクタンクを提案することにある。
【0011】
また、本発明の課題は、かかるインクタンクの反射面の反射状態を検出することにより精度良く、且つ確実にインクエンドを検出可能なインクジェットプリンタを提案することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のインクタンクは、
インクが吸収保持されたフォームと、
このフォームが収納されている大気開放された主インク室と、
インク取出し孔と、
前記主インク室および前記インク取出し孔の間に形成された副インク室と、
前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって、前記主インク室の側からインクを前記副インク室に導入可能な第1連通室と、
前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって、前記主インク室の側からインクおよび気泡を前記副インク室に導入可能な第2連通室と、
前記主インク室から前記第2連通室を介して前記副インク室に進入した空気量に基づきインクが無くなったか否かを光学的に検出可能な被検出部とを有し、
前記被検出部は、背面が前記副インク室内に露出している反射面を備えていることを特徴としている。
【0013】
本発明のインクタンクでは、主インク室内のインクの残りが少なくなると、インク取出し孔からインクが供給される毎に、主インク室から第2連通室を介して副インク室に気泡も進入するようになる。主インク室内のインクが無くなると、インクタンクのインク残量は実質的に副インク室に溜まっているインク量のみになる。この副インク室のインク残量が少なくなると、インク界面となっている反射面の背面がインク液面から露出し、当該反射面の反射状態が変化する。すなわち、背面がインクで覆われている状態では反射面として機能しなかった反射面が、インク液面の低下と共に徐々に反射機能を取り戻す。従って、当該反射面の反射光量に基づきインク残量が所定量以下になった状態を検出できる。副インク室の容積を充分に小さくしておけば、インク残量が実質的に無くなった時点でインクエンドを検出できる。
【0014】
ここで、本発明では、主インク室と副インク室の間は、第1連通室および第2連通室のそれぞれによって相互に連通しており、残留インクの量が多い場合には双方の連通室を介してインクが副インク室内に導入される。インク残量が少なくなると、インク消費量に対応する空気が、主インク室側から第2連通室のみを介して副インク室に供給される。
【0015】
従って、主インク室内のインクが無くなると、空気が第2連通室に進入して、ここで気泡を形成するので、当該第2連通室が気泡で満たされていく。インクが更に消費されて副インク室内のインク残量も徐々に減っていくと、そのインク液面の高さ位置も徐々に低下していく。
【0016】
第2連通室内に気泡が満たされて、インク液面が副インク室内の高さ位置まで低下した後は、第2連通室内は気泡で満たされているので、新たな気泡を生成するためのインクが実質的に存在しない。この結果、空気の進入に伴って、第2連通室の内部を満たしていた気泡が潰れて徐々に大きな気泡となり、当該第2連通室内の気泡が徐々に消えて(纏まって大きくなり)、空気のみの層が第2連通室内の上端側に形成され、これが徐々に副インク室側に広がっていく。
【0017】
従って、本発明によれば、空気が第2連通室に進入して気泡を形成するものの、インク液面が低下すると、ここに空気層が形成され、インク液面と気泡が迅速に分離される。よって、副インク室内に気泡が充満して反射面の背面に付着し、あるいはその近傍に浮遊することを防止できる。この結果、気泡が原因となって反射面の反射状態が変化せず、インクエンドを検出できないという不具合を確実に解消できる。
【0018】
また、主インク室から副インク室へのインクの供給は、第1連通室を介して行われるので、この第1連通室の大きさを調整すれば、インクの流れを阻害するような流路抵抗の増加も回避できる。
【0019】
ここで、第1連通室を、前記インク吸引力より大きな毛管引力が発生する第1連通孔を介して前記主インク室に連通しておけば、ここを介して、インクのみが主インク室から副インク室に供給される。逆に、前記第2連通室を、前記インク吸引力より小さな毛管引力が発生する第2連通孔を介して前記主インク室に連通しておけば、主インク室から空気を当該第2連通室に導入できる。
【0020】
第1連通孔は、前記主インク室と前記第1連通室の間を仕切っている仕切り壁に形成した1個あるいは複数個の連通孔とすることができる。この代わりに、これらの間を連通している連通口に取り付けたフィルタなどの多孔質部材によって規定することもできる。
【0021】
同様に、前記第2連通孔も、前記主インク室と前記第2連通室の間を仕切っている仕切り壁に形成した連通孔とすることができる。また、これらの間を連通している連通口に取り付けたフィルタなどの多孔質部材によって規定されたものとすることもできる。
【0022】
次に、気泡形成用のインクの供給をなるべく少なくすれば、第2連通室内においてインク液面と気泡との分離が促進され、また、気泡が消滅して空気層が迅速に形成される。従って、前記第2連通室の容積は可能な限り小さくしておくことが望ましく、少なくとも前記第1連通室の容積よりも小さくしておくことが望ましい。また、インク流路抵抗の増加を抑制するためにも、第1連通室の容積は可能な限り大きくしておくことが望ましいので、この点からも第2連通室の容積を小さくして、限られたスペース内において第1連通室の容積を大きくすることが望ましい。
【0023】
また、前記第2連通室を、前記反射面の近傍位置において前記副インク室に連通させておけば、副インク室内における反射面の背面部分では、インク液面が空気の層と確実に分離した状態で降下するので、反射面の背面に気泡が付着し、あるいはその近傍に気泡が多数浮遊する事態を確実に防止できる。
【0024】
本発明において、主インク室と副インク室とを仕切り板を用いて仕切った場合には、前記第1、第2連通室を次のように構成することができる。すなわち、
前記主インク室と前記副インク室を仕切っている仕切り板における前記主インク室に面している表面に形成した第1の凹部と、
前記仕切り板の前記表面に形成した第2の凹部と、
前記第1の連通孔を形成するために、前記第1の凹部の外周縁部分に接合した第1のフィルタと、
前記第2の連通孔を形成するために、前記第2の凹部の外周縁部分に接合した第2のフィルタと、
前記仕切り板における前記第1の凹部に開けた第1の貫通孔と、
前記仕切り板における前記第2の凹部に開けた第2の貫通孔とを有した構成とすることができる。
【0025】
この場合には、前記第1の凹部と前記第1のフィルタとによって前記第1連通室が構成され、前記第2の凹部と前記第2のフィルタとによって、前記第2連通室が構成される。
【0026】
また、1種類のフィルタの一部の孔を拡張或は孔開け加工により、毛管引力の異なる領域を同一のフィルタ上に形成し、未加工部を前記第1連通孔に対応する部分とし、拡張あるいは、孔開け部を前記第2連通孔に対応する部分とすることもできる。この場合、フィルタの各部分を前記仕切り板における前記第1連通室、前記第2連通室の外周縁部分に接合することにより、前記第1連通室と前記第2連通室の外周縁部分の形状が自由になり、前記第2連通室を前記第1連通室の中央部に配置することもできる。
【0027】
この構成によれば、フォームに含浸されたインクがほとんど消費されてから、前記第1連通室への気泡の侵入が開始されるようになり、より多くのインクを消費することができるほか、輸送中にインクタンクに作用する振動や衝撃などにより、第2連通部室に気泡が侵入することを防止できる。
【0028】
一方、本発明は、上記構成のインクタンクをインク供給源とするインクジェットプリンタであって、前記インクタンクの前記被検出部を検出する検出部を備えていることを特徴としている。本発明のインクジェットプリンタによれば、検出部の反射面の反射状態がインク液面の低下に伴って確実に変化するので、確実にインクタンクのインクエンドを検出できる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したインクタンクの実施例を説明する。なお、以下の実施例はインクジェットプリンタのタンク装着部に対して着脱可能に装着されるインクタンクに対して本発明を適用した例である。しかし、本発明は、インクジェットプリンタに予め配置されたインクタンクに対しても同様に適用可能である。
【0030】
(構成)
図1(a)および(b)は本発明を適用したフォーム式のインクタンクを示す平面図および正面図であり、図2は当該インクタンクを底面側から見た場合の斜視図である。図3は当該インクタンクの内部構造を示すために蓋を省略した状態で示す分解斜視図であり、図4は当該インクタンクの分解斜視図である。また、図5は図1のV−V線で切断した部分の断面図であり、図6は図1のVI−VI線で切断した部分の断面図である。
【0031】
これらの図を参照して説明すると、本例のインクタンク1は、インクジェットプリンタ(図示せず)に形成されているタンク装着部(図示せず)に対して着脱可能に装着して使用される。このインクタンク1は、上側が開口した直方体の容器本体2と、この容器本体2の上側開口3を封鎖している容器蓋4とを有し、これらの内部に主インク室5が形成され、ここに、インクが吸収保持された全体として直方体形状のフォーム6が収納されている。
【0032】
容器本体2の底面にはインク取出し部7が形成されており、このインク取出し部7には円盤状のゴムパッキン8が装着されており、その中心に開けた貫通孔8aがインク取出し孔とされている。インク取出し部7におけるゴムパッキン8よりも奥の部分には、インク取出し孔8aを封鎖可能な弁9が配置されており、この弁9は常にコイルばね10によってゴムパッキン8に押し付けられ、インク取出し孔8aを封鎖している。
【0033】
主インク室5は容器蓋4に形成された大気連通孔13を介して大気開放されている。また、図5から分かるように、主インク室5とインク取出し孔8aとの間には副インク室20が形成され、主インク室5と副インク室20の間には第1および第2連通室30、40が形成されている。主インク室5は第1連通室30を介して副インク室20に連通していると共に、第2連通室40を介して副インク室20に連通しており、副インク室20はインク取出し孔8aに直接に連通している。インク取出し孔8aに不図示のインクジェットヘッド側からインク吸引力が作用すると、主インク室5に装着したフォーム6に吸収保持されているインクが、第1、2連通室30、40から副インク室20を介してインク取出し孔8aからインクジェットヘッド側に供給される。同時に、吸引されたインクに対応する分の空気が、大気連通口13から主インク室5に入り込む。
【0034】
また、本例の副インク室20には、インクタンク1のインクエンドを光学的に検出するために用いる直角プリズム51からなる被検出部が配置されている。
【0035】
次に各部分の構成を詳細に説明する。まず、副インク室20について説明すると、容器本体2の底板部分201には、矩形断面の筒状枠202が当該底板部分201を貫通して上下に垂直に延びている。この筒状枠202における主インク室5内に垂直に起立している上側筒状枠部分203の矩形の上端開口は仕切り部材60によって封鎖されている。また、筒状枠22の容器底板部分201から下方に垂直に突出している下側筒状枠部分204の下端開口は、これに一体形成されている底板部分206によって封鎖されている。これら筒状枠202、仕切り部材60および底板部分206によって、副インク室20が形成されている。
【0036】
次に、この副インク室20の底板部分206の中央にはインク取出し部7が形成されている。底板部分206の中央からは、円筒状の突出部分207が上方(副インク室内)に垂直に延びている。この突出部分207の中心孔はインク取出し孔8aに連通したインク通路208とされており、ここにゴムパッキン8、弁9およびコイルばね10が装着されており、当該コイルばね10のばね受け209が突出部分207の内周面に一体形成されている。この突出部分207の上端開口が円形の連通口210とされ、ここにフィルタ12が取り付けられている。
【0037】
本例のフィルタ12は、インクポンプによる吸引が行われている場合を除くインク吸引力がインク取出し孔8aに作用した場合、インクを通すが気泡が通過することのないように孔径の小さい多孔質材料から形成されている。このフィルタ12は、インクに混入している異物を捕捉可能な孔サイズのものであり、不織布やメッシュフィルタ等から形成することができる。または、突出部分207の上端の連通口210を封鎖する天板部分を形成し、ここに所定の径の貫通孔を複数形成したものとすることも可能である。
【0038】
なお、インク吸引力とは、インク供給対象のインクジェットヘッド(図示せず)でのインク吐出圧力によりインク取出し孔8aに作用するインク吸引力もしくはインクポンプの吸引力によるものである。
【0039】
次に、インクタンク1の副インク室20に配置されている被検出部50を説明する。容器本体2の側板部分53の下端部分には、横長の矩形板54が溶着固定されており、この矩形板54の内側面には直角プリズム51が一体形成されている。直角プリズム51は直交する一対の反射面51a、51bを備えており、副インク室20の筒状枠202に開けた開口部202bから直接に副インク室20の内部に露出しており、各反射面51a、51bの背面がインク界面となっている。
【0040】
図6に示すように、インクタンク1が装着されるインクジェットプリンタ(図示せず)の側には、反射型の光学式センサ57が取り付けられている。光学式センサ57は、発光素子57aと受光素子57bを備えており、その発光素子57aからの射出光を反射面51aに対して45度の角度で入射させ、この反射面51aおよび反射面51bで反射された戻り光を受光素子57bで受光できるように、その位置が設定されている。
【0041】
次に、第1、第2連通室30、40の部分を詳細に説明する。副インク室20の上端開口は上記のように仕切り部材60によって封鎖され、この仕切り部材60と筒状枠202と底板部分206の間に副インク室20が形成されている。また、仕切り部材60における主インク室5側に面している表面に第1および第2連通室30、40が形成されている。
【0042】
図7には本例の仕切り部材60を示してある。この図も参照して説明すると、仕切り部材60は、長方形の仕切り板部分61と、この仕切り板部分61の裏面(副インク室20の側の面)における中央部分から垂直に突出している円筒62と、同じく当該裏面における直角プリズム51に近い側の位置において垂直に突出している垂れ壁部分63とを備えている。垂れ壁部分63は仕切り板部分61の短辺方向の全幅に亘って延びている。
【0043】
仕切り板部分61の表面(主インク室側の面)には、当該仕切り板部分61と同一方向に長い矩形の第1の凹部71が形成され、この外周縁部分は第1の矩形枠状突起72によって囲まれている。また、当該表面の長辺方向の端部であって、直角プリズム51の側の部分には、仕切り板部分61の短辺方向に長い矩形の第2の凹部73が形成され、この外周縁部分も第2の矩形枠状突起74によって囲まれている。図7から分かるように、第1の凹部71が矩形板部分61の表面を実質的に占有しており、第2の凹部72は直角プリズム側の端部分に形成された小さな面積のものとされている。
【0044】
図4、5から分かるように、第1の凹部71は矩形の第1のフィルタ75で覆われており、この第1のフィルタ75の外周縁部分は矩形枠状突起72の表面に接合されている。同様に、第2の凹部73は矩形の第2のフィルタ76で覆われており、この第2のフィルタ76の外周縁部分は矩形枠状突起74の表面に接合されている。仕切り板部分61の外周縁部分の裏面は超音波融着などによって筒状枠202の上端面に接合することができ、第1、第2のフィルタ75、76は、超音波融着などによって仕切り板部分61の表面に形成されている矩形枠状突起72、74の表面に接合することができる。
【0045】
また、第1連通室30における第1の凹部71の底面には、直角プリズム51から離れている長辺方向の端部側の部位に、円形をした第1の貫通孔77が形成されている。同様に、第2連通室40における第2の凹部73の底面にも、仕切り板部分61の短辺方向に沿って長い長円形の第2の貫通孔78が形成されている。
【0046】
このようにして、本例の第1連通室30は、仕切り板部分61の表面に形成した第1の凹部71と第1のフィルタ75とによって構成され、第1のフィルタ75を介して主インク室5に連通し、第1の貫通孔77を介して副インク室20に連通している。第2連通室40は、仕切り板部分61の表面に形成した第2の凹部72と第2のフィルタ76とによって構成され、第2のフィルタ76を介して主インク室5に連通し、第2の貫通孔78を介して副インク室20に連通している。
【0047】
ここで、第2のフィルタ76は、インクを通すと共に、インク取出し孔8aに作用するインク吸引力によって、気泡が通過可能な多孔質材料から形成されている。すなわち、インク吸引力によってメニスカスが破壊する毛管引力となる孔サイズの多孔質材料から形成されている。この第2のフィルタ76は、例えば、不織布やメッシュフィルタ等から形成されている。これに対して、第1のフィルタ75は、インクポンプが吸引されている場合を除くインク吸引力がインク取出し孔に作用した場合、インクを通すが気泡が通過することのないように第2のフィルタ76より孔径の小さい多孔質材料から形成されている。この第1のフィルタ75も不織布やメッシュフィルタ等から形成されている。
【0048】
例えば、インク吸引力が200pa程度になる場合には、第1のフィルタ75は例えば4000paの毛管引力を発生可能な多孔質素材とすればよく、第2のフィルタ76は2000paの負圧が作用すると気泡を通過させるような粗い目の多孔質素材(毛管引力が2000pa未満の多孔質素材)とすればよい。
【0049】
なお、第1のフィルタ75、第2のフィルタ76で仕切り板部分61に形成した第1、第2の凹部71、73を覆う代わりに、当該凹部71、73の開口(主インク室側の連通口)を板部材(仕切り壁部分)で覆い、この板部分に複数の連通孔を形成してもよい。この場合、第1の凹部71を覆っている第1の板部材に形成すべき第1の連通孔は、インク吸引力が作用しても気泡を通さない孔径のものとし、第2の凹部73を覆っている第2の板部材に形成すべき第2の連通孔は、インク吸引力が作用すると気泡を通す孔径のものとすればよい。例えば、第2の連通孔は100μm直径のものとすれば、2000paの負圧が作用するとインクメニスカスが崩れて気泡を通すことができる。
【0050】
次に、仕切り板本体部分61の下側表面の中央から垂直に延びている円筒62は、副インク室20の底に溜まっているインクを上方に位置しているフィルタ12が取り付けられている連通口210まで吸い上げるためのものである。円筒62の下端開口の円形端面621には、所定角度間隔で形成された複数の突起622が垂直に突出している。本例では90度間隔で同一高さの4個の突起622が形成されている。円筒62の内周面は、その下端側内周面部分623と、この上側に連続して僅かに内側にせり出したテーパ付き内周面部分624と、この上側に連続している小径の上端側内周面部分625を備えている。
【0051】
円筒62を備えた仕切り部材60は、副インク室20の中に形成されている円筒状の突出部分207に対して上側からキャッピングした状態で取り付けられている。図5、6から分かるように、突出部分207の外周面にはその下側部分に、所定の角度間隔で外方に突出したリブ207aが形成されている。本例では90度間隔で4本のリブ207aが形成されており、これらのリブ207aの突出量は、これらが円筒62の下端側側外周面部分623にちょうど嵌り込むように設定されている。
【0052】
仕切り部材60の円筒62を突出部分207にキャッピングすると、4本のリブ207aによって、当該円筒32の内周面と突出部分207の外周面の間には4本のインク吸い上げ用の円弧状断面の隙間220が形成される。従って、円筒32の下端の突出部分622の間に形成される隙間221からこの隙間220を経由して上方に位置しているフィルタ12に到るインク吸い上げ用の経路が形成される。このようにすると、副インク室20に溜まっているインク量が減って、その液面がフィルタ12よりも低くなった場合においても、副インク室20内のインクをフィルタ12の位置まで吸い上げて、インク通路208からインク取出し孔8aに供給できる。
【0053】
(インクエンド検出動作)
次に、インクジェットプリンタに装着された本例のインクタンク1のインクエンドの検出動作を説明する。
【0054】
インクカートリッジ1をインクジェットプリンタのカートリッジ装着部に装着すると、インクジェットプリンタの側に配置されているインク供給針(図示せず)の先端部分が、インクタンク1のインク取出し孔8aに装着したゴムパッキン8の貫通孔8aを貫通して、インク通路208内に位置している弁9を押し上げた状態になる。この結果、インク取出し孔8aが開いた状態になるので、インクタンク1の主インク室5内のフォーム6に吸収保持されているインクが、第1連通室30および第2連通室40から副インク室20を介してインク通路208に流れ込み、インク取り出し孔8aに差し込まれているインク供給針を通って、インクジェットプリンタ側のインクジェットヘッドに供給可能となる。
【0055】
インクタンク1がこのように装着されると、その側面に形成されている直角プリズム51がインクジェットプリンタ側の光学式センサ57に対峙した状態になる。従って、光学式センサ57からの射出光は、直角プリズム51の反射面51a、51bで反射されて当該光学式センサ57によって受光可能な位置関係になる。
【0056】
インクジェットヘッドが駆動されてインク吐出が行われると、インク吐出圧力によってインク取出し孔8aにはインク吸引力が作用して、インクジェットヘッドに向けてインクが供給される。インクが供給されてフォーム6に保持されているインクが減少すると、それに伴って、大気連通口13を介して空気が主インク室5内に入り込む。インクの消費に伴ってフォーム6に含浸されているインクが徐々に減少し、それに代って気泡がフォーム6内に入り込む。フォーム6内のインク残量が少なくなると、主インク室5内から空気が、第2連通室40の第2のフィルタ76を通って気泡となって第2連通室40内に入り込む。第1連通室30の第1のフィルタ75は気泡を通さない。従って、気泡は小容積の第2連通室40内にのみ形成され、ここに気泡が徐々に溜まっていく。
【0057】
さらにインク残量が少なくなると、主インク室5および副インク室20に溜まっているインクの液面が徐々に下がり、副インク室20内に露出している直角プリズム51の一対のプリズム反射面51a、51bが徐々にインク液面から露出する。この結果、一対の反射面51a、51bは反射面として機能し始める。副インク室20のインク液面が予め定めた液面位置(例えば、図5に示す位置L)を下回ると、光学式センサ57の受光素子57bの受光量が予め定めた受光量を超える。この受光素子57bの受光量の増加に基づき、インクタンク1のインクが無くなったこと(インクエンド)が検出される。
【0058】
副インク室20の容積を充分に小さくしておけば、ここのインク残量が僅かになった時点でインクエンドが検出されるので、インク残量が極力少ない状態でインクエンドを検出でき、インクの無駄を抑制できる。なお、プリズム反射面51a、51bによって検出されるインクエンドを、ニアエンドとみなして、次のように処理すると、更にインクの無駄を無くすことができる。すなわち、光学式センサ57によってインクのニアエンドを検出した後に、以降使用されるインク量をカウントし、その値が副インク室20の容積に相当する量に達したときにリアルエンドを確定すれば、インク残量が実質的に無くなる時点までインクを使用可能である。
【0059】
ここで、副インク室20内に気泡が生成され、直角プリズム51のプリズム反射面51a、51bの近傍に気泡が浮遊していると、気泡間に保持されているインクによって実質的にプリズム反射面51a、51bが覆われた状態に陥ってしまう。この状態になると、インク液面がプリズム反射面51a、51bより低下しても、プリズム反射面51a、51bはインクで覆われた状態のままとなり、その反射状態が変化しないので、インクエンドの検出が不可能となってしまう。
【0060】
しかしながら、本例のインクタンク1では、主インク室5と副インク室20の間が第1連通室30および第2連通室40をそれぞれ介して連通しており、インクは双方の連通室30、40を介して副インク室20に供給されるが、主インク室5から副インク室20への空気の進入は、第2連通室40を介してのみ行われる。第2連通室40の内容積は極めて小さいので、インク残量が所定量以下になり、インク液面が第2連通室40よりも下になると、当該第2連通室40のインクが無くなり、気泡形成が行われなくなり、気泡が消滅して空気の層が上側から徐々に形成される。この結果、インク液面が気泡から分離された状態で降下する。よって、この第2連通室40の直下に位置しているプリズム反射面51a、51bの背面側の部分に気泡が浮遊することはない。よって、気泡が原因となってプリズム反射面の反射状態が変化せずインクエンド検出ができなくなるという弊害を回避できる。
【0061】
更に詳しく説明すると、インク残量が少なくなり、インク液面が第1、第2連通室30、40の第1のフィルタ75、第2のフィルタ76の高さ位置よりも低下すると、主インク室5からは空気が第2連通室40に進入して気泡を生成する。発生した気泡は当該第2連通室40に溜まっていく。
【0062】
次に、インク消費に伴ってインク液面が徐々に低下して、第2連通室40における副インク室20と連通している第2の貫通孔78よりも低下すると、第2連通室40内のインク残量は極僅かになる。第2連通室40内のインクは主インク室5から進入した空気が気泡を形成するために用いられるが、第2連通室40の容積は極めて小さいので、主インク室5の側から空気が進入しても気泡の生成は止まり、インク液面は、第2連通室40内の気泡から分離して徐々に降下する。第2連通室40内の気泡からインク液面が分離した後は、当該第2連通室40内に気泡生成用のインクが実質的に存在しないので、主インク室5から空気が進入すると、気泡が潰れて徐々に纏まり、第2連通室40の上端側から徐々に空気の層が形成されていく。
【0063】
この空気のみの層は、副インク室20内のインク液面の低下、すなわち、主インク室5からの空気の進入に伴って徐々に副インク室20内に広がっていく。この結果、第2連通室40内の気泡が消滅して空気と置き換わるので、この後は、気泡が形成されない状態で、副インク室20内のインク液面が低下していく。
【0064】
従って、インクエンド検出用の直角プリズム51反射面51a、51bの近傍に浮遊している気泡間に保持されているインクによって当該反射面51a、51bが覆われてしまうことがない。よって、インク液面の低下に伴って、プリズム反射面51a、51bの背面が徐々に露出していく。この結果、インク液面が所定の高さ位置を下回った時点で、気泡に阻害されることなくインクエンドが確実に検出される。
【0065】
また本発明の別の実施の形態として、仕切り部材に1枚のフィルタを貼り付けて、第1の連通室および第2の連通室を形成する構成を挙げることができる。図8、9はこの構成を示す図であり、基本的な構成は上記の例と同一である。図示の例において、フィルタ部材79は、その一部が鋭利な針等により孔径が拡大されている拡大孔80を略中心部に備えている。仕切り部材81は、その表面に形成された第1の凹部82と、その表面中央部に形成された第2の凹部83を備えている。第1の凹部82は第1の連通孔84を介して副インク室85に連通しており、第2の凹部83は連通路83a、第2の連通孔86を介して直角プリズム51(図5参照)側の副インク室85に連通している。
【0066】
フィルタ部材79は、その拡大孔80が第2の凹部83内に位置するように仕切り板表面に位置合わせされ、この状態で、第2の凹部83の外縁部83bに融着されていると共に、当該フィルタ部材79の周辺部も第1の凹部82の外縁部82aに融着されている。
【0067】
フィルタ部材79の毛管引力は先の実施の形態において説明した第1のフィルタ75と同等の毛管引力が発生するように設定されており、また、フィルタ部材79に形成した拡大孔80は第2のフィルタ76と同等の毛管引力が発生するように設定されている。
【0068】
以上の構成によれば、1枚のフィルタ部材79を用いて2つの水準の毛管引力を発生させることができ、第1の実施の形態で示したインクタンクをより簡単に実現することができる。
【0069】
このように、本例のインクタンク1では、インク液面の低下に伴ってプリズム反射面51a、51bの反射状態が気泡に邪魔されることなく確実に変化する。従って、本例のインクタンク1をインク供給源とするインクジェットプリンタにおいては、反射面51a、51bの反射状態に基づき、確実にインクタンクのインクエンドを検出できる。
【0070】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクタンクでは、インクが吸収保持されたフォームが収納されている主インク室から、第1連通室および第2連通室を介して副インク室内にインクを導入し、副インク室内に背面が露出している反射面を備えた被検出部の反射状態の変化に基づきインクタンクのインクエンドを検出している。また、第1連通室はインクのみを通過可能とし、第2連通室はインクおよび空気を通過可能な構成としてある。
【0071】
従って、本発明によれば、主インク室のインク残量が少なくなると、インクの消費に伴って空気が主インク室から第2連通室に進入してここに気泡を形成する。第2連通室の容積を小さくしておけば、インク残量の減少に伴って、この第2連通室内において気泡とインク液面とが分離して、副インク室内においては気泡が形成されることなくインク液面が低下する。
【0072】
特に、第2連通室の容積を小さくし、当該第2連通室の近傍位置に被検出部の反射面を配置しておけば、副インク室内においてインク液面は気泡から分離した状態で確実に低下していく。よって、当該反射面はインク液面の低下に応じて反射状態が変化して、確実にインクエンドを検出できる。
【0073】
また、本発明では、主インク室から第1連通室を介して副インク室に向かうインク導入路が確保されているので、インク流路抵抗を増加させることなく、副インク室内での気泡発生を抑制できる。
【0074】
次に、本発明のインクジェットプリンタは、インク液面の低下に伴って反射状態が確実に変化する反射面を備えたインクタンクをインク供給源としているので、当該反射面の反射状態に基づき確実にインクタンクのインクエンドを検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)および(b)は本発明を適用したフォーム式のインクタンクの実施例を示す平面図および正面図である。
【図2】図1のインクタンクを底面側から見た場合の斜視図である。
【図3】図1のインクタンクの内部構造を示すために、蓋を取り外した状態で示す分解斜視図である。
【図4】図1のインクタンクの分解斜視図である。
【図5】図1のV−V線で切断した場合におけるインクタンクの断面図である。
【図6】図1のVI−VI線で切断した場合におけるインクタンクの断面図である。
【図7】図1の仕切り部材を示す斜視図である。
【図8】本発明の別の実施の形態の主要部分を示す斜視図である。
【図9】図8に示す本発明の実施の形態における主要部の平面図である。
【符号の説明】
1 インクタンク
2 容器本体
3 容器本体の上側開口
4 容器蓋
5 主インク室
6 フォーム
7 インク取出し部
8 ゴムパッキン
8a インク取出し孔
12 フィルタ
13 大気連通孔
20 副インク室
30 第1連通室
40 第2連通室
50 被検出部
51 直角プリズム
51a、51b 反射面
57 光学式センサ
60 仕切り部材
61 仕切り板部分
62 円筒
63 垂れ壁部分
71 第1の凹部
72 矩形枠部分
73 第2の凹部
74 矩形枠部分
75 第1のフィルタ
76 第2のフィルタ
77 第1の貫通孔
78 第2の貫通孔
79 フィルタ部材
80 拡大孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink tank having a foam absorbing and holding ink, and an ink jet printer using the ink tank as an ink supply source. More specifically, the present invention relates to an ink tank and an ink jet printer having a detection mechanism capable of accurately and reliably detecting a state in which ink has run out (ink end).
[0002]
[Prior art]
As an ink tank of an ink jet printer, a foam type ink tank is known. This form-type ink tank has a form storage section in which a form absorbing and holding ink is stored, an ink ejection hole communicating with the form storage section, and an air communication port opening the form storage section to the atmosphere. Have. When ink is sucked from the ink ejection hole by the ejection pressure of the ink jet head, air corresponding to the amount of the sucked ink flows into the foam accommodating section from the air communication port.
[0003]
In the case of a foam ink tank, the presence or absence of ink is detected by counting the amount of ink used based on the number of ink dots ejected from the inkjet head, the amount of ink suctioned by the ink pump that sucks ink from the inkjet head, etc. Then, it is performed based on the count result.
[0004]
In general, a state in which the ink in the ink tank is almost exhausted is called “real end”, and a state in which the remaining amount of ink in the ink tank is smaller than a certain amount is called “near end”. “Ink end” used in the specification includes both unless otherwise specified.
[0005]
However, the ink end detection method of detecting the ink end by counting the amount of ink used or the like has the following problems. Since the amount of ink discharged from the inkjet head and the amount of ink suctioned by the ink pump vary, the amount of used ink counted based on these varies greatly as compared to the actual amount of used ink. For this reason, it is necessary to provide a large margin to determine the ink end. As a result, a large amount of ink may remain at the time when the ink end is detected, and the ink is often wasted.
[0006]
Therefore, the ink end is directly detected by using an optical detection system that utilizes the optical characteristic that the back surface of the prism reflecting surface is set as the ink interface and the prism reflecting surface returns to the original reflecting surface when the ink runs out. It is possible. A detection system using a prism reflecting surface is disclosed in, for example, JP-A-10-323993 and US Pat. No. 5,616,929.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of a foam-type ink tank, since the ink is absorbed and held in the foam, it is impossible to directly apply the detection system disclosed in the above publication. Therefore, a small-capacity sub-ink chamber capable of storing ink is formed between the main ink chamber (form storage section in which the form is stored) and the ink ejection hole, and the prism reflection surface is disposed therein, and the main ink chamber is provided. It is conceivable to adopt a configuration in which pressure is controlled so that air enters the sub-ink chamber with the ink in the chamber being consumed to some extent.
[0008]
With this configuration, when the amount of the remaining ink in the main ink chamber decreases, every time ink is supplied from the ink ejection hole, bubbles enter the sub ink chamber from the main ink chamber. When the ink in the main ink chamber runs out, the remaining amount of ink in the ink tank is substantially only the amount of ink stored in the sub ink chamber. When the remaining amount of ink in the sub ink chamber becomes small, the back surface of the prism reflection surface, which is the ink interface, is exposed from the ink liquid surface, and the reflection state of the reflection surface changes. That is, the reflection surface that did not function as a reflection surface when the back surface was covered with ink gradually recovers the reflection function as the ink liquid level decreased. Therefore, it is possible to detect a state in which the remaining amount of ink has become equal to or less than the predetermined amount based on the amount of reflected light from the reflecting surface. Therefore, if the volume of the sub ink chamber is made sufficiently small, the ink end can be detected when the remaining amount of the ink is substantially exhausted.
[0009]
However, air that has entered the sub-ink chamber generates bubbles in the sub-ink chamber. When bubbles adhere to the back surface of the prism reflection surface or float in the vicinity of the prism reflection surface, even if the ink liquid level is lower than the prism reflection surface, the ink held between the bubbles will cause the prism reflection surface to drop. Is maintained. As a result, the reflection state of the prism reflection surface does not change even if the ink liquid level decreases. Therefore, there is a fear that a problem that the ink end cannot be detected may occur.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to propose an ink tank which can solve the problem that the reflection state of the reflection surface does not change due to bubbles generated in the sub ink chamber even if the ink liquid level is lowered.
[0011]
Another object of the present invention is to propose an ink jet printer capable of accurately and reliably detecting the ink end by detecting the reflection state of the reflection surface of the ink tank.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the ink tank of the present invention is:
A foam with ink absorbed and retained,
A main ink chamber in which the foam is stored and opened to the atmosphere,
An ink ejection hole,
A sub-ink chamber formed between the main ink chamber and the ink ejection hole,
A first communication chamber capable of introducing ink from the side of the main ink chamber into the sub ink chamber by an ink suction force acting on the ink ejection hole;
A second communication chamber capable of introducing ink and air bubbles into the sub ink chamber from the main ink chamber side by an ink suction force acting on the ink ejection hole;
A detection unit that can optically detect whether or not the ink has run out based on the amount of air that has entered the sub-ink chamber from the main ink chamber via the second communication chamber,
The detected part includes a reflection surface whose back surface is exposed in the sub ink chamber.
[0013]
In the ink tank of the present invention, when the amount of ink remaining in the main ink chamber decreases, every time ink is supplied from the ink ejection hole, air bubbles also enter the sub ink chamber from the main ink chamber via the second communication chamber. become. When the ink in the main ink chamber runs out, the remaining amount of ink in the ink tank is substantially only the amount of ink stored in the sub ink chamber. When the remaining amount of ink in the sub ink chamber decreases, the back surface of the reflection surface serving as the ink interface is exposed from the ink liquid surface, and the reflection state of the reflection surface changes. That is, the reflection surface that did not function as a reflection surface when the back surface was covered with ink gradually recovers the reflection function as the ink liquid level decreased. Therefore, it is possible to detect a state in which the remaining amount of ink has become equal to or less than the predetermined amount based on the amount of reflected light from the reflecting surface. If the volume of the sub ink chamber is made sufficiently small, the ink end can be detected when the remaining amount of the ink is substantially exhausted.
[0014]
Here, in the present invention, the first ink chamber and the second ink chamber communicate with each other between the main ink chamber and the sub ink chamber, and when the amount of residual ink is large, both communication chambers are connected. Is introduced into the sub-ink chamber via. When the remaining amount of ink decreases, air corresponding to the amount of ink consumption is supplied from the main ink chamber side to the sub ink chamber only through the second communication chamber.
[0015]
Accordingly, when the ink in the main ink chamber runs out, the air enters the second communication chamber and forms air bubbles therein, so that the second communication chamber is filled with air bubbles. As the ink is further consumed and the remaining amount of ink in the sub ink chamber gradually decreases, the height position of the ink liquid level also gradually decreases.
[0016]
After the air bubbles are filled in the second communication chamber and the ink liquid level is lowered to the height position in the sub-ink chamber, the second communication chamber is filled with the air bubbles. Is substantially absent. As a result, as the air enters, the air bubbles filling the inside of the second communication chamber are crushed and gradually become larger air bubbles, and the air bubbles in the second communication chamber gradually disappear (collectively become larger), and the air becomes larger. Only the layer is formed on the upper end side in the second communication chamber, and gradually spreads to the sub ink chamber side.
[0017]
Therefore, according to the present invention, although the air enters the second communication chamber and forms bubbles, when the ink liquid level decreases, an air layer is formed here and the ink liquid level and the bubbles are quickly separated. . Therefore, it is possible to prevent the bubbles from filling the sub ink chamber and adhering to the rear surface of the reflection surface or floating near the reflection surface. As a result, the problem that the reflection state of the reflection surface does not change due to the bubble and the ink end cannot be detected can be reliably solved.
[0018]
In addition, since the supply of ink from the main ink chamber to the sub ink chamber is performed through the first communication chamber, if the size of the first communication chamber is adjusted, a flow path that obstructs the flow of ink will be obtained. An increase in resistance can also be avoided.
[0019]
Here, if the first communication chamber is communicated with the main ink chamber through a first communication hole in which a capillary attraction force greater than the ink suction force is generated, only ink from the main ink chamber passes through the first communication chamber. It is supplied to the sub ink chamber. Conversely, if the second communication chamber is communicated with the main ink chamber through a second communication hole in which a capillary attraction smaller than the ink suction force is generated, air is discharged from the main ink chamber to the second communication chamber. Can be introduced.
[0020]
The first communication hole may be one or a plurality of communication holes formed in a partition wall separating the main ink chamber and the first communication chamber. Alternatively, it can be defined by a porous member such as a filter attached to a communication port that communicates between them.
[0021]
Similarly, the second communication hole may be a communication hole formed in a partition wall separating the main ink chamber and the second communication chamber. Further, it may be defined by a porous member such as a filter attached to a communication port communicating between them.
[0022]
Next, if the supply of the ink for forming bubbles is reduced as much as possible, the separation between the ink liquid surface and the bubbles is promoted in the second communication chamber, and the bubbles disappear and the air layer is quickly formed. Therefore, it is desirable that the volume of the second communication chamber be as small as possible, and that it is at least smaller than the volume of the first communication chamber. Further, in order to suppress the increase in the resistance of the ink flow path, it is desirable that the volume of the first communication chamber is as large as possible. It is desirable to increase the volume of the first communication chamber in the space provided.
[0023]
Further, if the second communication chamber is communicated with the sub ink chamber at a position near the reflection surface, the ink liquid surface is reliably separated from the air layer at the back surface of the reflection surface in the sub ink chamber. Since it descends in the state, it is possible to reliably prevent a situation in which air bubbles adhere to the back surface of the reflection surface or a large number of air bubbles float in the vicinity thereof.
[0024]
In the present invention, when the main ink chamber and the sub ink chamber are partitioned using a partition plate, the first and second communication chambers can be configured as follows. That is,
A first recess formed on a surface of the partition plate separating the main ink chamber and the sub ink chamber, the surface facing the main ink chamber;
A second recess formed in the surface of the partition plate;
A first filter joined to an outer peripheral portion of the first recess to form the first communication hole;
A second filter joined to an outer peripheral portion of the second recess to form the second communication hole;
A first through hole formed in the first recess in the partition plate;
A second through hole formed in the second concave portion of the partition plate.
[0025]
In this case, the first communication chamber is constituted by the first recess and the first filter, and the second communication chamber is constituted by the second recess and the second filter. .
[0026]
In addition, by expanding or drilling a part of the hole of one type of filter, regions having different capillarities of attraction are formed on the same filter, and the unprocessed portion is formed as a portion corresponding to the first communication hole. Alternatively, the perforated portion may be a portion corresponding to the second communication hole. In this case, by joining each part of the filter to the outer periphery of the first communication chamber and the second communication chamber in the partition plate, the shape of the outer periphery of the first communication chamber and the second communication chamber is formed. And the second communication chamber can be arranged at the center of the first communication chamber.
[0027]
According to this configuration, after the ink impregnated in the foam is almost consumed, the intrusion of air bubbles into the first communication chamber is started, so that more ink can be consumed and transportation can be performed. Bubbles can be prevented from entering the second communication portion chamber due to vibration or impact acting on the ink tank during operation.
[0028]
On the other hand, the present invention is an ink jet printer using the ink tank configured as described above as an ink supply source, wherein the ink jet printer further includes a detection unit that detects the detected part of the ink tank. According to the ink jet printer of the present invention, since the reflection state of the reflection surface of the detection unit changes reliably as the ink liquid level decreases, the ink end of the ink tank can be reliably detected.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an ink tank to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. The following embodiment is an example in which the present invention is applied to an ink tank detachably mounted to a tank mounting portion of an ink jet printer. However, the present invention can be similarly applied to an ink tank arranged in advance in an ink jet printer.
[0030]
(Constitution)
1A and 1B are a plan view and a front view showing a foam type ink tank to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a perspective view when the ink tank is viewed from the bottom side. FIG. 3 is an exploded perspective view showing a state in which a lid is omitted to show the internal structure of the ink tank, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the ink tank. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 1, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of FIG.
[0031]
Referring to these drawings, the
[0032]
An ink take-out portion 7 is formed on the bottom surface of the
[0033]
The
[0034]
Further, in the
[0035]
Next, the configuration of each part will be described in detail. First, the
[0036]
Next, an ink take-out portion 7 is formed at the center of the
[0037]
The
[0038]
The ink suction force is based on the ink suction force acting on the
[0039]
Next, the detected
[0040]
As shown in FIG. 6, a reflective
[0041]
Next, the first and
[0042]
FIG. 7 shows a
[0043]
A rectangular first
[0044]
As can be seen from FIGS. 4 and 5, the
[0045]
Further, a circular first through
[0046]
As described above, the
[0047]
Here, the
[0048]
For example, when the ink suction force is about 200 pa, the
[0049]
Instead of covering the first and second
[0050]
Next, the
[0051]
The
[0052]
When the
[0053]
(Ink end detection operation)
Next, an operation of detecting the ink end of the
[0054]
When the
[0055]
When the
[0056]
When the ink jet head is driven to eject ink, an ink suction force acts on the
[0057]
When the remaining amount of ink further decreases, the liquid level of the ink stored in the
[0058]
If the volume of the
[0059]
Here, if bubbles are generated in the
[0060]
However, in the
[0061]
More specifically, when the remaining amount of ink decreases and the ink level drops below the height of the
[0062]
Next, when the ink liquid level gradually decreases as the ink is consumed and drops below the second through
[0063]
This air-only layer gradually spreads into the
[0064]
Therefore, the reflection surfaces 51a and 51b are not covered with the ink held between the bubbles floating near the reflection surfaces 51a and 51b of the right-
[0065]
Further, as another embodiment of the present invention, a configuration in which one filter is attached to a partition member to form a first communication chamber and a second communication chamber can be given. 8 and 9 are diagrams showing this configuration, and the basic configuration is the same as the above example. In the illustrated example, the
[0066]
The
[0067]
The capillary attraction of the
[0068]
According to the above configuration, two levels of capillary attraction can be generated using one
[0069]
As described above, in the
[0070]
【The invention's effect】
As described above, in the ink tank of the present invention, ink is introduced from the main ink chamber, in which the ink-absorbed foam is stored, into the sub-ink chamber via the first communication chamber and the second communication chamber. The ink end of the ink tank is detected based on a change in the reflection state of the detection target having the reflection surface whose back surface is exposed in the sub ink chamber. The first communication chamber is configured to allow only ink to pass therethrough, and the second communication chamber is configured to allow ink and air to pass therethrough.
[0071]
Therefore, according to the present invention, when the amount of remaining ink in the main ink chamber becomes small, air enters the second communication chamber from the main ink chamber as ink is consumed, and air bubbles are formed there. If the volume of the second communication chamber is reduced, the air bubbles and the ink liquid level are separated in the second communication chamber and the air bubbles are formed in the sub-ink chamber as the remaining amount of ink decreases. And the ink level drops.
[0072]
In particular, if the volume of the second communication chamber is reduced and the reflection surface of the detected part is arranged in the vicinity of the second communication chamber, the ink liquid level in the sub-ink chamber is reliably separated from bubbles. It is going down. Therefore, the reflection state of the reflection surface changes in accordance with a decrease in the ink liquid level, and the ink end can be reliably detected.
[0073]
Further, in the present invention, since the ink introduction path extending from the main ink chamber to the sub ink chamber via the first communication chamber is secured, it is possible to reduce the generation of air bubbles in the sub ink chamber without increasing the ink flow path resistance. Can be suppressed.
[0074]
Next, the ink jet printer of the present invention uses an ink tank provided with a reflection surface whose reflection state reliably changes with a decrease in the ink liquid level as an ink supply source, so that it is ensured based on the reflection state of the reflection surface. The ink end of the ink tank can be detected.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a plan view and a front view showing an embodiment of a foam type ink tank to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view when the ink tank of FIG. 1 is viewed from a bottom surface side.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a state in which a lid is removed to show an internal structure of the ink tank of FIG. 1;
FIG. 4 is an exploded perspective view of the ink tank of FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the ink tank when cut along line VV in FIG. 1;
FIG. 6 is a cross-sectional view of the ink tank when cut along a line VI-VI in FIG. 1;
FIG. 7 is a perspective view showing a partition member of FIG. 1;
FIG. 8 is a perspective view showing a main part of another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view of a main part in the embodiment of the present invention shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 ink tank
2 Container body
3 Upper opening of container body
4 Container lid
5 Main ink chamber
6 forms
7 Ink removal unit
8 Rubber packing
8a Ink ejection hole
12 Filter
13 Atmospheric communication hole
20 Sub ink chamber
30 1st communication room
40 Second communication room
50 Detected part
51 Right angle prism
51a, 51b reflective surface
57 Optical Sensor
60 Partition member
61 Partition plate
62 cylinder
63 Hanging wall
71 First recess
72 Rectangular frame part
73 Second recess
74 rectangular frame part
75 First filter
76 Second filter
77 First Through Hole
78 Second through hole
79 Filter member
80 Enlarged hole
Claims (9)
このフォームが収納されている大気開放された主インク室と、
インク取出し孔と、
前記主インク室および前記インク取出し孔の間に形成された副インク室と、
前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって、前記主インク室の側からインクを前記副インク室に導入可能な第1連通室と、
前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって、前記主インク室の側からインクおよび気泡を前記副インク室に導入可能な第2連通室と、
前記主インク室から前記第2連通室を介して前記副インク室に進入した空気量に基づきインクが無くなったか否かを光学的に検出可能な被検出部とを有し、
前記被検出部は、背面が前記副インク室内に露出している反射面を備えているインクタンク。A foam with ink absorbed and retained,
A main ink chamber in which the foam is stored and opened to the atmosphere,
An ink ejection hole,
A sub-ink chamber formed between the main ink chamber and the ink ejection hole,
A first communication chamber capable of introducing ink from the side of the main ink chamber into the sub ink chamber by an ink suction force acting on the ink ejection hole;
A second communication chamber capable of introducing ink and air bubbles into the sub ink chamber from the main ink chamber side by an ink suction force acting on the ink ejection hole;
A detection unit that can optically detect whether or not the ink has run out based on the amount of air that has entered the sub-ink chamber from the main ink chamber via the second communication chamber,
An ink tank having a reflection surface whose back surface is exposed in the sub-ink chamber;
前記第1連通室は、前記インク吸引力より大きな毛管引力が発生する第1連通孔を介して前記主インク室に連通しており、
前記第2連通室は、前記インク吸引力より小さな毛管引力が発生する第2連通孔を介して前記主インク室に連通していることを特徴とするインクタンク。In claim 1,
The first communication chamber communicates with the main ink chamber through a first communication hole in which a capillary attraction greater than the ink suction force is generated,
The ink tank, wherein the second communication chamber communicates with the main ink chamber through a second communication hole that generates a capillary attraction smaller than the ink suction force.
前記第1連通孔は、前記主インク室と前記第1連通室の間を仕切っている仕切り壁に形成した連通孔であるか、あるいは、これらの間を連通している連通口に取り付けた多孔質部材によって規定されたものであり、
前記第2連通孔は、前記主インク室と前記第2連通室の間を仕切っている仕切り壁に形成した連通孔であるか、あるいは、これらの間を連通している連通口に取り付けた多孔質部材によって規定されたものであることを特徴とするインクタンク。In claim 1 or 2,
The first communication hole is a communication hole formed in a partition wall that separates the main ink chamber and the first communication chamber, or a porous hole attached to a communication port communicating between the main ink chamber and the first communication chamber. Is defined by the quality member,
The second communication hole is a communication hole formed in a partition wall that separates the main ink chamber and the second communication chamber, or a porous hole attached to a communication port communicating between the main ink chamber and the second communication chamber. An ink tank characterized by being defined by a quality member.
前記第2連通室の容積は、前記第1連通部の容積よりも小さいことを特徴とするインクタンク。In any one of claims 1 to 3,
The capacity of the second communication chamber is smaller than the capacity of the first communication part.
前記第2連通室は、前記反射面の近傍位置において前記副インク室に連通していることを特徴とするインクタンク。In any one of claims 1 to 4,
The ink tank, wherein the second communication chamber communicates with the sub ink chamber at a position near the reflection surface.
前記主インク室と前記副インク室を仕切っている仕切り板と、
この仕切り板における前記主インク室に面している表面に形成した第1の凹部と、
前記仕切り板の前記表面に形成した第2の凹部と、
前記第1の連通孔を形成するために、前記第1の凹部の外周縁部分に接合した第1のフィルタと、
前記第2の連通孔を形成するために、前記第2の凹部の外周縁部分に接合した第2のフィルタと、
前記仕切り板における前記第1の凹部に開けた第1の貫通孔と、
前記仕切り板における前記第2の凹部に開けた第2の貫通孔とを有しており、前記第1連通室は、前記第1の凹部と前記第1のフィルタによって構成され、前記第2連通室は、前記第2の凹部と前記第2のフィルタによって構成されていることを特徴とするインクタンク。In any one of claims 1 to 5,
A partition plate that partitions the main ink chamber and the sub ink chamber,
A first recess formed on a surface of the partition plate facing the main ink chamber;
A second recess formed in the surface of the partition plate;
A first filter joined to an outer peripheral portion of the first recess to form the first communication hole;
A second filter joined to an outer peripheral portion of the second recess to form the second communication hole;
A first through hole formed in the first recess in the partition plate;
A second through hole formed in the second concave portion of the partition plate, wherein the first communication chamber is constituted by the first concave portion and the first filter; An ink tank, wherein the chamber is constituted by the second concave portion and the second filter.
前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって、前記主インク室の側からインクを前記副インク室に導入可能な第1連通領域と、前記インク取出し孔に作用するインク吸引力によって、前記主インク室の側からインクおよび気泡を前記副インク室に導入可能な第2連通領域と、を含む多孔質部材が、前記主インク室と前記副インク室の境界のインク通路に配置されており、
前記主インク室から前記第2連通領域を介して前記副インク室に進入した空気量に基づきインクが無くなったか否かを光学的に検出可能な被検出部を有し、
前記被検出部は、背面が前記副インク室内に露出している反射面を備えているインクタンク。A form in which ink has been absorbed and held, a main ink chamber that is open to the atmosphere in which the form is stored, an ink ejection hole, and a sub ink chamber formed between the main ink chamber and the ink ejection hole; Has,
A first communication region in which ink can be introduced into the sub ink chamber from the main ink chamber side by an ink suction force acting on the ink ejection hole; and an ink suction force acting on the ink ejection hole, the main ink A second communication region capable of introducing ink and air bubbles into the sub-ink chamber from the side of the chamber, and a porous member including the main ink chamber and the sub-ink chamber is disposed in an ink passage at a boundary thereof,
A detection unit that can optically detect whether or not the ink has run out based on the amount of air that has entered the sub-ink chamber from the main ink chamber via the second communication area,
An ink tank having a reflection surface whose back surface is exposed in the sub-ink chamber;
前記インクタンクの前記被検出部を検出する検出部を備えていることを特徴とするインクジェットプリンタ。An ink jet printer using the ink tank according to any one of claims 1 to 8 as an ink supply source,
An ink jet printer, comprising: a detection unit that detects the detected portion of the ink tank.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002179167A JP2004017599A (en) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | Ink tank and inkjet printer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002179167A JP2004017599A (en) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | Ink tank and inkjet printer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004017599A true JP2004017599A (en) | 2004-01-22 |
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ID=31176667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002179167A Withdrawn JP2004017599A (en) | 2002-06-19 | 2002-06-19 | Ink tank and inkjet printer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004017599A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012086510A (en) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Seiko Epson Corp | Printer |
JP2014054786A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Seiko Epson Corp | Liquid storage container |
US8851646B2 (en) | 2012-05-23 | 2014-10-07 | Seiko Epson Corporation | Cartridge |
US8926075B2 (en) | 2012-05-31 | 2015-01-06 | Seiko Epson Corporation | Liquid container |
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-
2002
- 2002-06-19 JP JP2002179167A patent/JP2004017599A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8851646B2 (en) | 2012-05-23 | 2014-10-07 | Seiko Epson Corporation | Cartridge |
US8926075B2 (en) | 2012-05-31 | 2015-01-06 | Seiko Epson Corporation | Liquid container |
JP2014054786A (en) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Seiko Epson Corp | Liquid storage container |
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