JP2005144949A - Ink residual quantity detecting device, ink cartridge and liquid droplet discharging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクの残量を検出するインク残量検出装置及びこのインク残量検出装置を備えるインクカートリッジ並びにこのインクカートリッジを用いる液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to an ink remaining amount detecting device for detecting the remaining amount of ink, an ink cartridge including the ink remaining amount detecting device, and a droplet discharge device using the ink cartridge.
近年、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して記録を行う液滴吐出装置に関する技術は、その技術の向上により、様々な分野への応用が図られてきている。それにともなって、記録の途中でインクカートリッジ内のインクの残量が不足し記録を完了することができずにその記録が中断する事態を防止し、かつインクを有効に利用するためにインク残量を直接的に検出する方式によってインク残量を正確に検出する技術の向上が望まれている。インク滴の吐出回数をカウントしてインク残量を推定する間接的な方式では、吐出するインク滴のバラツキや、インク滴不吐出などに対応できないため正確なインク残量の検出が困難である。 In recent years, techniques related to a droplet discharge apparatus that performs recording by discharging droplets from a droplet discharge head have been applied to various fields due to improvements in the technology. Along with this, the remaining amount of ink in the ink cartridge is prevented in the middle of recording to prevent the recording from being interrupted due to insufficient ink remaining in the ink cartridge and to effectively use the ink. It is desired to improve the technology for accurately detecting the remaining amount of ink by a method of directly detecting the ink. The indirect method of estimating the remaining amount of ink by counting the number of ejections of ink droplets cannot cope with variations in ejected ink droplets or non-ejection of ink droplets, making it difficult to accurately detect the remaining amount of ink.
上記の課題を解決するために、インク残量を常時確認させながら記録を行うことが可能なインク残量検出装置に関する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to solve the above-described problem, a technique relating to an ink remaining amount detection apparatus capable of performing recording while constantly checking the ink remaining amount is disclosed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1の従来技術では、インク容器に隣接する導光部材は、インク容器に密接しておらず、インク容器との間に隙間を有している。この隙間の量は、インクの消費量の増加とともに増加しやすく、また、インク容器の光透過部分の面の変形により不均一となりやすい。従って、導光部材を経てインク容器に入射された光は、隙間の量の増加及び不均一によって、複雑に屈折して漏れを生じ、光の量によるインク残量の正確な検出が困難であるという未解決の課題がある。
However, in the prior art disclosed in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、簡易な構成で光の漏れを防止し、正確なインク残量の検出を可能とするインク残量検出装置及びこのインク残量検出装置を備えるインクカートリッジ並びにこのインクカートリッジを用いる液滴吐出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an ink remaining amount detection device capable of preventing light leakage and detecting an accurate ink remaining amount with a simple configuration, and the ink remaining amount detection. An object of the present invention is to provide an ink cartridge including the apparatus and a droplet discharge device using the ink cartridge.
上記課題を解決するために、本発明は、液滴吐出装置に用いられるインク残量検出装置であって、可撓性を有し少なくとも一部を光透過部分としたインク容器の前記光透過部分を挟んで対向するように固定された複数の導光部材と、前記光透過部分及び複数の導光部材を挟んだ両側に発光素子及び受光素子を配置した光センサとを備え、前記導光部材は、前記インク容器のインク残量の変化による変形に追随して移動可能に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is an ink remaining amount detecting device used in a droplet discharge device, wherein the light transmitting portion of an ink container is flexible and has at least a portion as a light transmitting portion. A plurality of light guide members fixed so as to face each other, and a light sensor in which light emitting elements and light receiving elements are arranged on both sides of the light transmission portion and the plurality of light guide members, and the light guide member Are arranged so as to be movable following the deformation of the ink container due to the change in the remaining amount of ink.
上記によれば、導光部材は、インク容器の光透過部分に固定されており、インク残量の減少とともにインク容器が変形してもその変形に追随して移動可能となっているため、インク容器との間に隙間を生じることがない。従って、光の漏れを低減することができ、インク残量を正確に検出することが可能となる。 According to the above, the light guide member is fixed to the light transmission part of the ink container, and even if the ink container is deformed as the remaining amount of ink decreases, the light guide member can move following the deformation. There is no gap between the container. Accordingly, light leakage can be reduced, and the remaining amount of ink can be accurately detected.
また、本発明は、前記導光部材を、前記インク容器の前記変形に応じて前記発光素子と前記受光素子とを結ぶ方向に移動可能にガイドするガイド部を備えることを特徴とする。
上記によれば、導光部材は、ガイド部により発光素子と受光素子とを結ぶ方向から外れることなく移動可能となる。従って、光の漏れをさらに低減することができ、インク残量をより正確に検出することが可能となる。
The present invention is characterized in that the light guide member includes a guide portion that guides the light guide member so as to be movable in a direction connecting the light emitting element and the light receiving element in accordance with the deformation of the ink container.
According to the above, the light guide member can be moved by the guide portion without departing from the direction connecting the light emitting element and the light receiving element. Accordingly, light leakage can be further reduced, and the remaining amount of ink can be detected more accurately.
また、本発明は、前記インク容器は、透明樹脂層と、光透過性を有さない気体透過防止層とを有し、前記光透過部分は、前記気体透過防止層を開口して形成された窓部からなることを特徴とする。
上記によれば、気体透過防止層が気体のインク容器内部への浸入によるインクの特性劣化を防止するとともに、透明樹脂層を利用して光透過部分(窓部)を形成することが可能となる。
According to the present invention, the ink container includes a transparent resin layer and a gas permeation preventive layer that does not have light permeability, and the light transmissive portion is formed by opening the gas permeation preventive layer. It consists of a window part.
Based on the above, the gas permeation preventive layer can prevent the deterioration of ink characteristics due to the ingress of gas into the ink container, and the transparent resin layer can be used to form the light transmissive portion (window portion). .
また、本発明は、前記導光部材は、前記インク容器に、前記窓部を覆い隠すように固着されていることを特徴とする。
上記によれば、導光部材が窓部を覆い隠すため、窓部からの光の漏れを防止することができるとともに、気体が窓部から透過してインク容器内へ侵入することを抑制できる。
Further, the invention is characterized in that the light guide member is fixed to the ink container so as to cover the window portion.
According to the above, since the light guide member covers the window portion, light leakage from the window portion can be prevented, and gas can be prevented from penetrating from the window portion and entering the ink container.
また、本発明は、液滴吐出装置に用いられるインクカートリッジであって、上記のインク残量検出装置を備えたことを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided an ink cartridge for use in a droplet discharge device, comprising the above ink remaining amount detection device.
また、本発明は、インクカートリッジから液滴吐出へッドにインクを供給して記録を行う液滴吐出装置であって、前記インクカートリッジは、上記発明のインクカートリッジであり、前記発光素子へ印加する電圧を所定値に設定し、初期インク量の時の前記受光素子が受光した光量に比例した電圧値と、インクが消費した時の前記受光素子が受光した光量に比例した電圧値とからインク残量を判定する判定回路を備えたことを特徴とする。 In addition, the present invention is a droplet discharge device that performs recording by supplying ink from an ink cartridge to a droplet discharge head, and the ink cartridge is the ink cartridge of the invention described above, and is applied to the light emitting element. The voltage is set to a predetermined value, and the ink is obtained from the voltage value proportional to the amount of light received by the light receiving element at the initial ink amount and the voltage value proportional to the amount of light received by the light receiving element when ink is consumed. A determination circuit for determining the remaining amount is provided.
上記によれば、インク残量の検出は、インクが消費されていない初期の段階と、インクが消費された段階における受光素子が受光した光の量に比例した電圧値を用いて検出するため、液滴吐出装置の構成装置の作動などにより、発光素子への入力電圧がばらついてもインク残量を正確に判定できる。 According to the above, since the remaining amount of ink is detected using a voltage value proportional to the amount of light received by the light receiving element at the initial stage where the ink is not consumed and at the stage where the ink is consumed, Even if the input voltage to the light emitting element varies due to the operation of the constituent devices of the droplet discharge device, the remaining amount of ink can be accurately determined.
また、本発明は、インクをインクカートリッジから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドに供給して記録を行う液滴吐出装置であって、前記判定回路からの出力信号に基づいてインク残量が所定量に減少した旨を報知する報知手段を備えたことを特徴とする。
上記によれば、インクカートリッジのインク残量が所定量に減少したことを容易に知ることが可能となる。
The present invention also relates to a droplet discharge device that performs recording by supplying ink to a droplet discharge head that discharges droplets from an ink cartridge, and the remaining amount of ink is determined based on an output signal from the determination circuit. It is characterized by having an informing means for informing that the amount has been reduced to a fixed amount.
Based on the above, it is possible to easily know that the remaining amount of ink in the ink cartridge has decreased to a predetermined amount.
本発明を実施するための最良の形態を図1〜図7に基づいて説明する。なお、本実施形態では、本発明の液滴吐出装置の一例として、液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドからインクを吐出して用紙に画像をプリントするインクジェットプリンタを用いて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, as an example of the droplet discharge device of the present invention, an inkjet printer that discharges ink from an inkjet head as a droplet discharge head and prints an image on a sheet will be described.
図5は、インクジェットプリンタ1の外観の一例を示す斜視図である。
図5に示すように、本実施形態に係るインク残量検出装置を備えたインクカートリッジが用いられるインクジェットプリンタ1は、アクチュエータ(図示しない)からの動力を伝達するベルト3に連結されてそのベルト3の回転方向に沿って往復移動するキャリジ4にインク滴を吐出するインクジェットヘッド5が保持され、アクチュエータにより紙送りローラを回転駆動させることによって記録紙Pが所定量移動して記録を行う。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of the appearance of the
As shown in FIG. 5, an
そして、インクカートリッジは、キャリジ4のインクカートリッジ収納部6に着脱可能に収納されて、インク供給針7によりインクの供給経路が確保されてインクジェットヘッド5へのインクの供給が可能となる。インクジェットプリンタ1はコンピュータなどからの記録データを、インターフェイスを介して受けて、インクジェットプリンタ1内の制御部の指示によりインクジェットヘッド5へ駆動信号を送信して記録する。
The ink cartridge is detachably housed in the ink
キャリジ4には、インクジェットヘッド5に導通するコネクタ端子(図示しない)が設けられ、インクジェットプリンタ1の制御部から延びるケーブル9が接続されてインクジェットヘッド5に駆動信号が供給される。また、インクカートリッジ収納部6には、後述するインクカートリッジに電源部8からの電圧信号を出力する出力端子(図示しない)と、インクカートリッジからの信号を受信する信号受信端子(図示しない)とが設けられている。
The
次に、インクカートリッジの構成について説明する。
図1は、インク残量検出装置を備えたインクカートリッジの概略正面図及び断面図である。図1(a)は、インクカートリッジの正面図であり、図1(b)は、図1(a)中のA−A断面図である。
Next, the configuration of the ink cartridge will be described.
FIG. 1 is a schematic front view and cross-sectional view of an ink cartridge provided with an ink remaining amount detection device. FIG. 1A is a front view of the ink cartridge, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
図1(a)に示すように、インクカートリッジ11は、カートリッジ本体12の正面に、キャリジ4のインクカートリッジ収納部6に設けられている給電端子(図示しない)に導通して電圧信号を受信する入力端子13と、インクカートリッジ収納部6に設けられている信号受信端子(図示しない)に導通して信号を送信する信号送信端子14とが設けられた基板15を備えている。
As shown in FIG. 1A, the
また、図1(b)に示すように、インクカートリッジ11は、カートリッジ本体12内部に、可撓性を有しインクが充填されたインク容器(インク袋)17と、インクの残量を検出する光センサ18と、インク容器17からインクジェットヘッド5へのインクの供給経路となるインク供給口16とを備えている。
Further, as shown in FIG. 1B, the
図2は、基板15の構成と光センサ18との関係を模式的に示す回路図である。
図2に示すように、基板15と光センサ18との間には、電源部8から入力端子13において受信した電圧信号を抵抗21を介して光センサ18の発光素子24及び受光素子25に送信する送信経路19aと、光センサ18から取り出した出力信号を送信する送信経路19bとを有する配線19が設けられている。また、受光素子25からの出力信号を送信する送信経路19bの途中には、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部20が設けられている。
FIG. 2 is a circuit diagram schematically showing the relationship between the configuration of the
As shown in FIG. 2, between the
抵抗21は、受光素子25からの出力信号を電圧として取り出すために設けられたものである。なお、この場合、発光素子24として発光ダイオードを、受光素子25としてフォトトランジスタを用いて光センサ18を構成した。
光センサ18の受光素子25からアナログ信号として出力された出力信号は、アナログデジタル変換部20によってデジタル信号に変換されて信号送信端子14を介して信号処理部21へ送信される。
The
An output signal output as an analog signal from the
図3は、インク残量検出装置を備えたインクカートリッジの概略側面図及び断面図である。図3(a)は、インクカートリッジの側面図であり、図3(b)は、図3(a)中のB−B断面図である。
図3(b)に示すように、インクカートリッジ11には、インク容器17の上端部を保持する保持部23が設けられている。また、光センサ18は、発光部18aと受光部18bとで構成され、発光素子24を内蔵する発光部18aと受光素子25を内蔵する受光部18bとがインク容器17の下部を挟んで対向するように構成されている。
FIG. 3 is a schematic side view and cross-sectional view of an ink cartridge provided with an ink remaining amount detecting device. 3A is a side view of the ink cartridge, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3A.
As shown in FIG. 3B, the
図4は、インク残量検出装置の構成を説明する模式断面図である。図4(a)は、インクが消費されていない初期の段階を示す図であり、図4(b)は、インクが消費されてインクの量が減少した段階を示す図である。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the remaining ink amount detection device. FIG. 4A is a diagram illustrating an initial stage in which ink is not consumed, and FIG. 4B is a diagram illustrating a stage in which the amount of ink is decreased due to consumption of ink.
図4(a)に示すように、インク容器17は、透明材料で可撓性を有するように形成された透明樹脂層30に金属箔などで構成され光透過性を有さない気体透過防止層31を積層して設け、気体透過防止層31がインク容器17の内側となるように袋状に形成される。気体透過防止層31を積層する際に、気体透過防止層31は、インク容器17の外側に固着される後述の導光部材33との対向部位を開口して窓部34を形成し、インク容器17の一部を光透過部分として形成する。
As shown in FIG. 4 (a), the
次に、インク残量検出装置の構成を以下に説明する。
二つの導光部材33は、それらの導光面同士がインク容器17を挟んで互いに対向し、導光面が窓部34を覆い隠すように、インク容器17に接着固定される。導光部材33は、透明な材料であるポリカーボネイト樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ガラスなどから構成される。また、導光部材33を接着固定する際に用いられる接着剤は、透明性を有するエポキシ系接着剤、シリコン系接着剤などが好ましい。そして、インク容器17に接着固定された二つの導光部材33は、接着された面とは逆の導光面がそれぞれ発光素子24及び受光素子25に対向して、発光素子24と受光素子25とを結ぶ方向に移動可能に配置される。
Next, the configuration of the ink remaining amount detection device will be described below.
The two
光センサ18の発光部18a及び受光部18bは、発光素子24及び受光素子25をそれらの発光面及び受光面を覆い隠さないように内蔵して設けている。さらに、導光部材33の側面を、導光部材33の長手方向に、筒状に覆って導光部材33が発光素子24と受光素子25とを結ぶ方向に移動可能にガイドするガイド部35を備えている。発光部18a及び受光部18bは、ガイド部35を含めて、光を透過しない黒色のABS樹脂、ナイロン樹脂、POM樹脂、PBT樹脂などの材料から構成されるのが好ましい。すなわち、発光部18a、受光部18b及びガイド部35によって、発光素子24から受光素子25への光の経路における光の漏れを防止するとともに、光の経路への外部光の侵入を防止できる点で上記材料から構成されることが好ましい。
The
次に、インクの残量検出について説明する。
図1(a),(b)に示すように、基板15に設けられた入力端子13を介して配線19の送信経路19aによって電圧信号が送信されて発光素子24及び受光素子25が作動する。電圧信号を受けた発光素子24は、印加された電圧値に比例した光量で発光し、その光が導光部材33、インク容器17の窓部34、インク32を介して受光素子25に到達する。
Next, ink remaining amount detection will be described.
As shown in FIGS. 1A and 1B, a voltage signal is transmitted through the
そして、受光素子25は、受光した光の量に比例した電圧を発生する。そして、その電圧を出力信号として配線19の送信経路19bによってアナログデジタル変換部20へ送信される。アナログデジタル変換部20によってデジタル信号に変換された出力信号は、基板15の信号送信端子14を介して取り出される。
The
インクが消費されていない初期の段階では、発光素子24から発せられた光の多くは、インク32によって吸収されて受光素子25に到達することができない。受光素子25は、わずかに受光した光の量に比例した電圧値を出力信号として出力することになる。また、インクが消費されて残量がわずかになった段階では、発光素子24からの光の多くが受光素子25に到達することができる。なお、発光素子24に印加される電圧は所定電圧値に固定されている。
In the initial stage where the ink is not consumed, most of the light emitted from the
こうしたインクが消費されていない初期の段階と、インクが消費された段階における発光素子24が受光した光の量に比例した電圧値の差が、所定値に達した場合にインク残量が所定量を下回ったことを判定することができる。
When the difference between the voltage values proportional to the amount of light received by the
しかしながら、上記のような状態の変化を正確に検出するためには、発光素子24から受光素子25までの光の経路における光の漏れを抑制することが不可欠となる。つまり、インクが消費されてインク容器7が変形したことによってインク容器7と導光部材33との間に隙間が発生するような場合には、光透過部分の光入射面の様々な形態の変形によって光が本来あるべき方向から外れた方向へ屈折して光の漏れを生じてしまう。また、この光の漏れは、インク容器7の変形の形態により一様ではないため、漏れを想定した補正値を見積もることが困難であり、インク残量の正確な把握を一層困難なものとしている。
However, in order to accurately detect the change in the state as described above, it is indispensable to suppress light leakage in the light path from the
本発明では、インク容器7は、インクが消費されてインク残量が減少すると、以下に説明する通りに変形する。
In the present invention, the
図4(b)に示すように、可撓性を有するインク容器17に充填されたインク32が消費されると、インク容器17は、体積の減少にともなって変形する。インク容器17の窓部34を挟んで接着固定されている二つの導光部材33は、インク容器17の変形にともなって移動する。この移動に際して、二つの導光部材33は、発光部18a及び受光部18bのガイド部35によって、常に発光素子24と受光素子25とを結ぶ方向に沿ってガイドされる。よって、導光部材33の導光面が発光素子24と受光素子25とを結ぶ方向に対して略直交する状態に保持される。
As shown in FIG. 4B, when the
次に、発光素子24及び受光素子25について説明する。
発光素子24としては、例えば半導体レ−ザー、発光ダイオード(LED)、エレクトロルミネセンス(EL)などが利用できるが、大きさやコスト的な理由で発光ダイオードを用いるのが好ましい。
Next, the
As the
発光ダイオード(LED)には、単色発光のLED(青色、緑色、赤色)と、青紫色LEDチップからの光で3つの波長特性の蛍光体(青色、赤色、黄色)をそれぞれ発光させて加色混合により白色光を発光させる白色LEDなどがある。図8は、この白色チップLEDの発光波長分布の一例を示し、図9は、青色・緑色・赤色発光LEDの発光波長分布の一例を示している。 Light-emitting diodes (LEDs) are colored by emitting single-color LEDs (blue, green, red) and phosphors of three wavelength characteristics (blue, red, yellow) with light from the blue-violet LED chip, respectively. There are white LEDs that emit white light by mixing. FIG. 8 shows an example of the emission wavelength distribution of the white chip LED, and FIG. 9 shows an example of the emission wavelength distribution of the blue, green, and red light emitting LEDs.
受光素子25としては、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタなどがある。図10は、Siフォトトランジスタの受光感度の波長分布の一例を示す。図に示すようにSiフォトトランジスタの受光感度は、比較的波長依存性が少なく、受光素子として利用し易い感度特性になっている。
Examples of the
図11は、インクの光吸収波長分布の例を示している。図11(a)は染料インクの一例を示し、図11(b)は顔料インクの一例を示す。
これら発光素子24、受光素子25、インクの3つの組み合わせを適宜選択することにより、検出の感度やS/N比が決定される。
FIG. 11 shows an example of the light absorption wavelength distribution of the ink. FIG. 11A shows an example of a dye ink, and FIG. 11B shows an example of a pigment ink.
The sensitivity and S / N ratio of detection are determined by appropriately selecting three combinations of the
例えば、シアンのインク残量を検出するには、図11(a)又は(b)に示すように、シアン(C)インクの光吸収は、600〜700nm付近で吸収が大きくなるので、図9に示すように、発光素子として650nm付近に発光ピークを持つ赤色LEDを選択し、図10に示すように、受光素子としてSiフォトダイオードを選べば検出感度が高くなり、他の波長の光に影響され難く、しかもS/N比も良くなる。 For example, to detect the remaining amount of cyan ink, as shown in FIG. 11A or 11B, the light absorption of cyan (C) ink increases in the vicinity of 600 to 700 nm. As shown in FIG. 10, if a red LED having a light emission peak near 650 nm is selected as the light emitting element, and a Si photodiode is selected as the light receiving element as shown in FIG. 10, the detection sensitivity is increased, which affects light of other wavelengths. In addition, the S / N ratio is improved.
同様にマゼンタのインク残量を検出するには、図11(a)又は(b)に示すように、マゼンタ(M)インクの光吸収は500〜570nm付近で吸収が大きくなるので、図9に示すように、発光素子として540nm付近に発光ピークを持つ緑色LEDを選び、図10に示すように、受光素子としてSiフォトダイオードを選べば良い。 Similarly, in order to detect the remaining amount of magenta ink, the light absorption of magenta (M) ink increases in the vicinity of 500 to 570 nm as shown in FIG. 11A or FIG. As shown, a green LED having an emission peak near 540 nm may be selected as the light emitting element, and a Si photodiode may be selected as the light receiving element as shown in FIG.
同様にイエローのインク残量を検出するには、図11(a)又は(b)に示すように、イエロー(Y)インクの光吸収は360〜450nm付近で吸収が大きくなるので、図9に示すように、発光素子として440nm付近に発光ピークを持つ青色LEDを選び、図10に示すように受光素子としてSiフォトダイオードを選べば良い。 Similarly, in order to detect the remaining amount of yellow ink, the light absorption of yellow (Y) ink increases in the vicinity of 360 to 450 nm as shown in FIG. As shown, a blue LED having a light emission peak near 440 nm may be selected as the light emitting element, and a Si photodiode may be selected as the light receiving element as shown in FIG.
つまり、発光素子は、インクの色に対する補色の関係にある波長を発光する発光素子を選択すれば良い。あるいは、発光素子として白色LEDを選ぶか、又は青色、緑色、赤色の3色のLEDを1つのパッケージにしたLEDを選べば、上記と同様に感度が高く、S/N比の優れた検出が可能になる。
さらに、発光素子及び受光素子には、各々レンズを備え、光軸近傍に光を集中させることによって、より効率的に検出が可能になる。
That is, a light emitting element that emits light having a wavelength that is complementary to the ink color may be selected. Alternatively, if a white LED is selected as the light emitting element, or an LED having three colors of blue, green, and red in one package is selected, the sensitivity is high as described above, and detection with an excellent S / N ratio is achieved. It becomes possible.
Further, each of the light emitting element and the light receiving element is provided with a lens, and the light can be more efficiently detected by concentrating the light near the optical axis.
次に、インクジェットプリンタ1について図4〜図7を用いて説明する。
図6は、インクジェットプリンタ1のインク残量検出を模式的に説明するブロック図である。
Next, the
FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating how the ink remaining amount of the
図6に示すように、インクジェットプリンタ1は、図5で説明した外観構成の他に、インクジェットプリンタ1の種々の制御を司るデータ処理部40と、受光部18bからの出力信号42に基づいてインク残量が所定量を下回っていることを示す信号43を生成する判定回路44と、データ処理部40からの作動信号46に基づいてインク残量が所定量に減少した旨を報知する報知部45とを備えている。なお、図6において、報知部45が報知手段に対応している。
As shown in FIG. 6, in addition to the appearance configuration described with reference to FIG. 5, the
図7は、インクカートリッジ11がキャリジ4のインクカートリッジ収納部6に収納された様子を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the
図7に示すように、インクジェット記録装置1の判定回路44は、キャリジ4のインクカートリッジ11の基板15に対面する部位に設けられている。判定回路44には、基板15の信号送信端子14に接触導通して出力信号42を受信する信号受信端子50が設けられている。また、キャリジ4には、ケーブル9によって送信される電源部8からの電圧信号をコネクタ端子(図示しない)を介して供給する出力端子51が基板15の入力端子13に接触導通可能な位置に設けられている。
As shown in FIG. 7, the
インクカートリッジ収納部6にインクカートリッジ11を収納すると、インクジェットヘッド5から延びるインク供給針7がインクカートリッジ11のインク供給口16内に挿入され、インクジェットヘッド5へのインクの供給経路が確保される。
なお、インクが無くなった等の場合におけるインクカートリッジ11の交換(取出し及びセット)は、レバーLを押し上げることによりレバーLを開閉して行うことができる。
When the
Note that the
次に、インクの残量検出について説明する。
出力端子51から入力端子13を介して受信した電圧信号は、配線19の送信経路19aによって発光素子24及び受光素子25のそれぞれに送信される。電圧信号を受けた発光素子24は、印加された電圧値に比例した光量で発光し、その光が導光部材33、インク容器17の窓部34、インク32を介して受光素子25に到達する。受光素子25は、受光した光の量に比例した電圧を発生して出力信号を生成する。
Next, ink remaining amount detection will be described.
The voltage signal received from the
受光素子25から取り出された出力信号は、配線19の送信経路19bによってアナログデジタル変換部20へ送信される。そして、アナログデジタル変換部20によってデジタル信号に変換された出力信号は、基板15の信号送信端子14を介して取り出される。
The output signal extracted from the
次に、インク残量検出の結果からインク残量が所定量に減少した旨を報知するまでの流れを説明する。 Next, a flow from the result of ink remaining amount detection until notification that the ink remaining amount has decreased to a predetermined amount will be described.
上記のように取り出された出力信号がキャリジ4に設けられた判定回路44に送信される。判定回路44は、送信された出力信号42と、インクが消費されていない初期の段階の発光素子24が受光した光の量に比例した電圧値との差を算出し、その差が所定量を下回っている場合には、インク残量が所定量を下回っていることを示す信号43をデータ処理部40に送信する。その差が所定量以上である場合には、インク残量が所定量を下回っていることを示す信号43は生成されない。
インク残量が所定量を下回っていることを示す信号43を受信したデータ処理部40は、報知部45を作動させるための作動信号46を生成し、報知部45が作動する。
The output signal extracted as described above is transmitted to the
The
なお、本実施形態において、インクジェットプリンタ1は、インクカートリッジ11がキャリジ4に設けられたインクカートリッジ収納部6に収納されて記録を行うものであるが、これに限定されない。すなわち、インクカートリッジ収納部6がキャリジ4とは別体で構成され、チューブなどのインク供給経路を介してインクジェットヘッドにインクが供給されるインクジェットプリンタにも適用できるものである。
In the present embodiment, the
以上詳述したように本実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)インクカートリッジ11において、発光素子24から受光素子25までの光の経路における光の漏れを抑制できるとともに、インクが消費されてインク容器7が変形してもその変形による光の漏れも抑制し、インク残量を正確に検出することが可能となる。
(2)インクカートリッジ11において、ガイド部35が導光部材33の上下方向への移動を規制し、インク容器7が光センサ18の検出領域から外れてしまうことを抑制できる。
(3)インクジェットプリンタ1は、インクカートリッジ11のインク残量を正確に検出できるとともに、インク残量が所定量に減少したことを速やかに報知することが可能となる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the
(2) In the
(3) The
(変形例1)
アナログデジタル変換部20によってデジタル信号に変換された出力信号42と、インクが消費されていない初期の段階の発光素子24が受光した光の量に比例した電圧値との差が所定量以上であるか否かを比較する判定回路44において、複数の所定量を設定すると、インク残量を段階的に検出して報知することができる。例えば、インク残量が半分以上あることを示す第1の所定量、インク残量が半分未満であることを示す第2の所定量及びインク残量がほとんどないことを示す第3の所定量を設定することによって、インク残量がどの程度あるのかを段階的に報知することが可能となる。
(Modification 1)
The difference between the
(変形例2)
判定回路44において、出力信号42と、インクが消費されていない初期の段階の発光素子24が受光した光の量に比例した電圧値との差が、所定量以上であるか否かを比較するように構成したが、2つの電圧値の比が所定量以上であるか否かを比較するように構成してもよい。この場合、インク残量を一層正確に検出することが可能となる。
(Modification 2)
In the
1…液滴吐出装置としてのインクジェットプリンタ、4…キャリジ、5…液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッド、8…電源部、11…インクカートリッジ、13…入力端子、14…信号送信端子、17…インク容器、18…光センサ、24…発光素子、25…受光素子、30…透明樹脂層、31…気体透過防止層、33…導光部材、34…光透過部分としての窓部、35…ガイド部、44…判定回路、45…報知手段としての報知部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
可撓性を有し少なくとも一部を光透過部分としたインク容器の前記光透過部分を挟んで対向するように固定された複数の導光部材と、
前記光透過部分及び複数の導光部材を挟んだ両側に発光素子及び受光素子を配置した光センサとを備え、
前記導光部材は、前記インク容器のインク残量の変化による変形に追随して移動可能に配置されていることを特徴とするインク残量検出装置。 An ink remaining amount detection device used in a droplet discharge device,
A plurality of light guide members which are flexible and fixed so as to face each other with the light transmission part of the ink container having at least a part as a light transmission part;
An optical sensor having a light emitting element and a light receiving element disposed on both sides of the light transmitting portion and a plurality of light guide members,
The ink remaining amount detecting device, wherein the light guide member is disposed so as to be able to move following the deformation of the ink container due to a change in the remaining amount of ink.
前記光透過部分は、前記気体透過防止層を開口して形成された窓部からなることを特徴とする請求項1又は2に記載のインク残量検出装置。 The ink container has a transparent resin layer and a gas permeation preventive layer that does not have optical transparency.
The ink remaining amount detecting device according to claim 1, wherein the light transmitting portion includes a window portion formed by opening the gas permeation preventing layer.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のインク残量検出装置を備えたことを特徴とするインクカートリッジ。 An ink cartridge for use in a droplet discharge device,
An ink cartridge comprising the ink remaining amount detecting device according to any one of claims 1 to 4.
前記インクカートリッジは、請求項5に記載のインクカートリッジであり、
前記発光素子へ印加する電圧を所定値に設定し、初期インク量の時の前記受光素子が受光した光量に比例した電圧値と、インクが消費した時の前記受光素子が受光した光量に比例した電圧値とからインク残量を判定する判定回路を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 A droplet discharge device that performs recording by supplying ink from an ink cartridge to a droplet discharge head,
The ink cartridge is the ink cartridge according to claim 5,
The voltage applied to the light emitting element is set to a predetermined value, and the voltage value proportional to the amount of light received by the light receiving element at the initial ink amount and proportional to the amount of light received by the light receiving element when ink is consumed A droplet discharge device comprising a determination circuit for determining a remaining ink amount from a voltage value.
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 6, further comprising a notification unit configured to notify that the remaining amount of ink has decreased to a predetermined amount based on an output signal from the determination circuit.
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JP2003388018A JP2005144949A (en) | 2003-11-18 | 2003-11-18 | Ink residual quantity detecting device, ink cartridge and liquid droplet discharging apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US8459789B2 (en) | 2010-03-30 | 2013-06-11 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet recording apparatus including internal light source |
-
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- 2003-11-18 JP JP2003388018A patent/JP2005144949A/en not_active Withdrawn
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