JP2005305940A - Liquid storage member, liquid level detector, and liquid jet apparatus - Google Patents
Liquid storage member, liquid level detector, and liquid jet apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005305940A JP2005305940A JP2004129136A JP2004129136A JP2005305940A JP 2005305940 A JP2005305940 A JP 2005305940A JP 2004129136 A JP2004129136 A JP 2004129136A JP 2004129136 A JP2004129136 A JP 2004129136A JP 2005305940 A JP2005305940 A JP 2005305940A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- light
- ink
- liquid storage
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
本発明は、インク等の液体を貯留する液体貯留部材、液量検出装置、及び、液体噴射装置に関するものであり、特に、フィルム等の可撓面を有する液体貯留部を有し、液体の消費に伴い可撓面が撓むことにより容積が縮小する液体貯留部材、液量検出装置、及び、液体噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid storage member that stores liquid such as ink, a liquid amount detection device, and a liquid ejection device, and in particular, has a liquid storage portion having a flexible surface such as a film and consumes liquid. Accordingly, the present invention relates to a liquid storage member, a liquid amount detection device, and a liquid ejection device whose volume is reduced by bending a flexible surface.
液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を吐出する液体噴射装置としては、例えば、液体状のインクをインク滴として記録紙等の吐出対象物に対して吐出・着弾させて記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる。 As a liquid ejecting apparatus that includes a liquid ejecting head capable of ejecting liquid as liquid droplets and ejects various liquids from the liquid ejecting head, for example, liquid ink is used as ink droplets for ejecting objects such as recording paper. And an image recording apparatus such as an ink jet printer that performs recording by discharging and landing.
この種の液体噴射装置は、液体を貯留した液体貯留部材を着脱可能に搭載し、この液体貯留部材内の液体を液滴として液体噴射ヘッドから吐出するように構成されているのが一般的である。このような構成の液体噴射装置では、液体貯留部材内の液体が無くなっているのにも拘らずそのまま使用を継続してしまうと、単に液体を噴射できないだけではなく、液体噴射ヘッドの流路内に気泡が入り込んで吐出不良が生じたり、液体噴射ヘッドが発熱して損傷したりする虞がある。そのため、使用者が液体貯留部材の適切な交換タイミングを把握することができるように、液体貯留部材内の液体残量を使用者に対して報知する構成を採ることが望ましい。 In general, this type of liquid ejecting apparatus is configured to detachably mount a liquid storing member that stores liquid, and to discharge the liquid in the liquid storing member from the liquid ejecting head as droplets. is there. In the liquid ejecting apparatus configured as described above, if the liquid storage member is used up and the use is continued as it is, the liquid cannot be ejected. There is a possibility that bubbles may enter the nozzles, resulting in ejection failure, or the liquid ejecting head to generate heat and be damaged. Therefore, it is desirable to adopt a configuration that notifies the user of the remaining liquid amount in the liquid storage member so that the user can grasp the appropriate replacement timing of the liquid storage member.
液体貯留部材内の液体の残量を検出するための手段としては、種々のものが提案されている。例えば、液体貯留部材本体の内部に配設される液体貯留部の一方の平面領域に板状の検出板を取り付け、この検出板の位置に応じて液体の消費量を検出するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Various means have been proposed as means for detecting the remaining amount of liquid in the liquid storage member. For example, there has been proposed one in which a plate-shaped detection plate is attached to one planar area of a liquid storage portion disposed inside the liquid storage member main body, and the amount of liquid consumption is detected according to the position of the detection plate. (For example, refer to Patent Document 1).
上記特許文献1に開示のものは、液体貯留部材本体側に検出板の一部が接触可能なスイッチが設けられており、このスイッチに検出板の一部が接触することにより、ニアエンドを検出するように構成されている。しかしながら、スイッチと液体貯留部との間の位置ずれや、検出板の偏った方向への傾きに起因して検出誤差が生じる虞があった。
The one disclosed in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成でより正確に液体貯留部材内の液体残量を検出することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to detect the remaining amount of liquid in the liquid storage member more accurately with a simple configuration.
本発明の液体貯留部材は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を貯留する液体貯留部と、該液体貯留部内の液体を導出する液体導出部とを有し、
前記液体貯留部の少なくとも一部は、液体の減少に伴って撓む可撓面として構成され、該可撓面の少なくとも一部を反射面とした液体貯留部材であって、
発光素子からの光を入射部から入射し、内部を通して出射部から受光素子に向けて出射可能な光導波路を備え、
該光導波路は、内部を通る光を前記反射面に向けて出射可能な検出部を途中に有し、
該検出部は、前記液体貯留部内の液体の減少に伴って前記可撓面が撓むと前記反射面が次第に近接する位置に配置され、近接した反射面からの反射光を入射して前記出射部に通す状態に設けられ、
前記検出部と前記反射面との距離の変化に伴って変化する前記出射部の出射光量に基づいて前記液体貯留部内の液体残量を検出可能に構成されたことを特徴とする。
The liquid storage member of the present invention has been proposed in order to achieve the above object, and includes a liquid storage part that stores liquid and a liquid outlet part that guides the liquid in the liquid storage part,
At least a part of the liquid storage part is configured as a flexible surface that bends as the liquid decreases, and is a liquid storage member having at least a part of the flexible surface as a reflection surface,
Provided with an optical waveguide that allows light from the light emitting element to be incident from the incident part and to be emitted from the emitting part toward the light receiving element through the inside,
The optical waveguide has a detection part in the middle capable of emitting light passing therethrough toward the reflecting surface,
The detection unit is arranged at a position where the reflection surface gradually approaches when the flexible surface bends as the liquid in the liquid storage unit decreases, and the emission unit receives reflected light from the adjacent reflection surface. To be passed through,
The present invention is characterized in that the remaining amount of liquid in the liquid storage part can be detected based on the amount of light emitted from the emission part that changes with a change in the distance between the detection part and the reflection surface.
上記構成によれば、光導波路の検出部と、液体貯留部の反射面との距離の変化に伴って変化する光導波路の出射部からの出射光量に基づいて液体貯留部内の液体残量を検出可能に構成したので、簡単な構成でより正確に液体残量を検出することが可能な液体貯留部材を提供することができる。 According to the above configuration, the remaining amount of liquid in the liquid storage unit is detected based on the amount of light emitted from the emission unit of the optical waveguide that changes with a change in the distance between the detection unit of the optical waveguide and the reflection surface of the liquid storage unit. Since it was comprised, the liquid storage member which can detect the liquid residual amount more correctly with a simple structure can be provided.
上記構成において、前記検出部は、該検出部と液体との境界部における全反射の臨界角よりも小さい検出角度で前記光導波路内を通る光が入射されるような状態に設けられることが望ましい。 In the above configuration, it is desirable that the detection unit is provided in a state in which light passing through the optical waveguide is incident at a detection angle smaller than a critical angle of total reflection at a boundary between the detection unit and the liquid. .
この構成によれば、液体貯留部の反射面(可撓面)が検出部から離隔して、検出部に液体が接触している状態においては、入射部からの光の大部分を検出部から液体側に透過させることができ、これにより、出射部からの出射光量を可及的に少なくすることができる。したがって、検出部に対して反射面が離隔した状態と近接した状態とで出射部からの出射光量の差が大きくなり、検出精度をより向上させることができる。 According to this configuration, in a state where the reflection surface (flexible surface) of the liquid storage unit is separated from the detection unit and the liquid is in contact with the detection unit, most of the light from the incident unit is separated from the detection unit. The light can be transmitted to the liquid side, and thereby the amount of light emitted from the light emitting portion can be reduced as much as possible. Therefore, the difference in the amount of light emitted from the emitting portion between the state where the reflecting surface is separated from the detecting portion and the state where the reflecting surface is close to the detecting portion is increased, and the detection accuracy can be further improved.
この構成において、前記検出角度が略45°に設定される構成を採用するのが望ましい。
なお略45°とは、検出角度が45°から多少前後にずれた状態を含む意味である。
In this configuration, it is desirable to employ a configuration in which the detection angle is set to approximately 45 °.
Note that “approximately 45 °” means that the detection angle includes a state where the detection angle slightly deviates back and forth from 45 °.
また、前記液体貯留部における前記可撓面に対向する面は、硬質部材により作製されたベース部として構成され、前記光導波路がこのベース部に配設される構成を採用することができる。 Moreover, the surface facing the said flexible surface in the said liquid storage part is comprised as a base part produced with the hard member, and the structure by which the said optical waveguide is arrange | positioned at this base part can be employ | adopted.
また、前記反射面の少なくとも前記検出部と当接する領域が鏡面加工されていることが望ましい。 In addition, it is desirable that at least a region of the reflecting surface that comes into contact with the detection unit is mirror-finished.
この構成によれば、反射面の鏡面加工された領域が検出部に接触している状態において、入射部からの光がより反射され易くなり、出射部からの出射光量を可及的に増加させることができるので、検出部に対して反射面が離隔した状態と近接した状態とで出射部からの出射光量の差がより大きくなり、検出精度を一層向上させることができる。 According to this configuration, in a state where the mirror-finished region of the reflection surface is in contact with the detection unit, the light from the incident unit is more easily reflected, and the amount of light emitted from the emission unit is increased as much as possible. Therefore, the difference in the amount of light emitted from the light emitting part between the state in which the reflecting surface is separated from the detecting part and the state in which it is close to the detecting part becomes larger, and the detection accuracy can be further improved.
また、前記液体貯留部の互いに対向する2つの面がそれぞれ第1可撓面及び第2可撓面として構成され、
前記光導波路は、前記第1可撓面に対向する第1反射領域と第2可撓面に対向する第2反射領域とが、前記検出部を除く前記入射部から前記出射部に亘って設けられ、前記発光素子からの光が入射部から前記第1反射領域に対して斜めに入射され前記第1反射領域と前記第2反射領域とで交互に入射及び反射を繰り返しながら前記出射部に向けて内部を進行可能に構成され、
前記検出部は、前記第1反射領域の途中に設けられ、
前記検出部と前記第1可撓面との距離の変化に伴って前記出射部の出射光量が変化する構成を採用することができる。
Further, two surfaces facing each other of the liquid reservoir are configured as a first flexible surface and a second flexible surface, respectively.
In the optical waveguide, a first reflection region facing the first flexible surface and a second reflection region facing the second flexible surface are provided from the incident portion except the detection portion to the emission portion. The light from the light emitting element is obliquely incident on the first reflection region from the incident portion, and is directed toward the emission portion while repeating incidence and reflection alternately in the first reflection region and the second reflection region. Configured to be able to proceed inside,
The detection unit is provided in the middle of the first reflection region,
It is possible to employ a configuration in which the amount of light emitted from the emission unit changes with a change in the distance between the detection unit and the first flexible surface.
また、前記液体貯留部の互いに対向する2つの面がそれぞれ第1可撓面及び第2可撓面として構成され、
前記光導波路は、前記第1可撓面に対向する第1反射領域と第2可撓面に対向する第2反射領域とが、前記入射部から前記出射部に亘って設けられ、前記発光素子からの光が入射部から前記第1反射領域に対して斜めに入射され前記第1反射領域と前記第2反射領域とで交互に入射及び反射を繰り返しながら前記出射部に向けて内部を進行可能に構成され、
前記第1反射領域の途中には第1検出部が、前記第2反射領域の途中には第2検出部がそれぞれ設けられ、
前記第1検出部に対する前記第1可撓面の離隔状態又は接触状態、及び、前記第2検出部に対する前記第2可撓面の離隔状態又は接触状態に応じて、前記出射部の出射光量が変化する構成を採用することもできる。
Further, two surfaces facing each other of the liquid reservoir are configured as a first flexible surface and a second flexible surface, respectively.
The light guide includes a first reflection region facing the first flexible surface and a second reflection region facing the second flexible surface, extending from the incident portion to the emission portion. The light from the incident part is obliquely incident on the first reflection area, and the inside can proceed toward the emission part while repeating the incidence and reflection alternately in the first reflection area and the second reflection area. Composed of
A first detector is provided in the middle of the first reflective region, and a second detector is provided in the middle of the second reflective region,
Depending on the separation state or contact state of the first flexible surface with respect to the first detection unit and the separation state or contact state of the second flexible surface with respect to the second detection unit, the amount of light emitted from the emission unit is Changing configurations can also be employed.
この構成によれば、第1可撓面又は第2可撓面の何れか一方が第1検出部又は第2検出部に接触しても、他方が第1検出部又は第2検出部から離隔している状態では、第1可撓面と第2可撓面との両方がそれぞれ第1検出部と第2検出部とに接触している状態と比較して出射部からの出射光量が少ないため、この状態では、液体貯留部内の液体残量が僅かになったものとして検出されないように構成することができる。これにより、液体貯留部内の液体残量がニアエンドとなっていない状態であるのにも拘らずニアエンドであると誤って判断される不具合を防止することができる。 According to this configuration, even if either the first flexible surface or the second flexible surface is in contact with the first detection unit or the second detection unit, the other is separated from the first detection unit or the second detection unit. In the state where the first flexible surface and the second flexible surface are in contact with the first detection unit and the second detection unit, respectively, the amount of light emitted from the emission unit is small. Therefore, in this state, it can be configured not to be detected as the remaining amount of the liquid in the liquid storage unit is small. As a result, it is possible to prevent a malfunction that is erroneously determined to be near-end even though the remaining amount of liquid in the liquid reservoir is not near-end.
この構成において、前記光導波路における前記第1検出部以外の前記第1反射領域と、前記第2検出部以外の前記第2反射領域が鏡面加工されていることが望ましい。また、前記液体は、液密に貯留されていることが望ましい。 In this configuration, it is preferable that the first reflection region other than the first detection unit and the second reflection region other than the second detection unit in the optical waveguide are mirror-finished. The liquid is preferably stored in a liquid-tight manner.
また、本発明の液量検出装置は、上記各構成を採用する液体貯留部材の入射部に向けて光を出射する発光素子と、前記液体貯留部材の前記出射部からの光を受光する受光素子とを備え、
前記受光素子が受光する光量に応じて、前記液体貯留部内の液体の残量を検出可能としたことを特徴とする。
Further, the liquid amount detection device of the present invention includes a light emitting element that emits light toward an incident portion of a liquid storage member that employs each of the above-described configurations, and a light receiving element that receives light from the emission portion of the liquid storage member. And
The remaining amount of the liquid in the liquid storage portion can be detected according to the amount of light received by the light receiving element.
上記構成において、前記受光素子が受光する光量に応じて、前記液体貯留部内の液体残量が僅かとなった状態を検出可能であることが望ましい。 In the above-described configuration, it is preferable that the state in which the remaining amount of liquid in the liquid storage unit becomes small can be detected according to the amount of light received by the light receiving element.
また、本発明の液体噴射装置は、上記各構成を採用する液体貯留部材を搭載し、
該液体貯留部材内の液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッドと、上記構成の液量検出装置とを備えることを特徴とする。
Further, the liquid ejecting apparatus of the present invention is equipped with a liquid storage member that employs each of the above-described configurations,
A liquid ejecting head capable of ejecting the liquid in the liquid storage member as droplets and the liquid amount detecting device having the above-described configuration are provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下においては、本発明の液体噴射装置の一種として、本発明の液体貯留部材に相当するインクカートリッジを着脱可能に装着されるインクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッドの一種:以下、記録ヘッドという)を備えたインクジェット式プリンタ(以下、プリンタと略記する)を例に挙げる。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, as a kind of liquid ejecting apparatus of the present invention, an ink jet recording head to which an ink cartridge corresponding to the liquid storage member of the present invention is detachably mounted (a kind of liquid ejecting head: hereinafter referred to as a recording head). ) Is provided as an example (hereinafter abbreviated as a printer).
図1はプリンタ1の構成を示す平面図である。このプリンタ1は、フレーム2と、このフレーム2内に配設されたプラテン3とを備えており、紙送りモータ47(図3参照)の駆動により回転する紙送りローラ(図示せず)によってプラテン3上に記録紙(記録媒体又は吐出対象物の一種:図示せず)が搬送されるようになっている。また、フレーム2内には、プラテン3と平行にガイドロッド4が架設されており、このガイドロッド4には、キャリッジ5が摺動可能に支持されている。このキャリッジ5は、パルスモータ6に接続されている駆動プーリ7と遊転プーリ8に架設されたタイミングベルト9に接続されている。そして、キャリッジ5は、パルスモータ6の駆動によりガイドロッド4に沿って、紙送り方向と直交する主走査方向に往復移動されるようになっている。
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the
また、キャリッジ5には、プラテン3に対向する面(底面)に、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド10が搭載されている。この記録ヘッド10とは反対側のキャリッジ5の上面には、記録ヘッド10にインク(本発明における液体の一種)を供給するサブタンク11が搭載されている。本実施形態では、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの4種類のインクに対応して、4個のサブタンク11a〜11dが左右横並びに配設されている。
In addition, a
フレーム2の一側(図1において右側)には、インクカートリッジ12を着脱可能に搭載するカートリッジホルダ13が設けられている。本実施形態では、上記4色のインクに対応して、4個のインクカートリッジ12a〜12dがカートリッジホルダ13に搭載されている。このインクカートリッジ12a〜12dは、エアチューブ14a〜14dを介して空気ポンプ15と接続されており、この空気ポンプ15からの空気がインクカートリッジ12に供給される。そして、この空気によるインクカートリッジ12内の加圧によってインク供給チューブ16(16a〜16d)を介して各サブタンク11にインクが供給されるように構成されている。
A
また、カートリッジホルダ13には、各インクカートリッジ12内に貯留されているインクの残量が僅かになった状態(ニアエンド)を検出するのに用いられる光センサ37(図3参照)が設けられている。この光センサ37を用いたニアエンドの検出については後述する。
In addition, the
図2は、上記記録ヘッド10の構成を説明する部分断面図である。この記録ヘッド10は、ケース19と、このケース19内に収納される振動子ユニット20と、ケース19の底面(先端面)に接合される流路ユニット21等を備えている。上記のケース19は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部に振動子ユニット20が収納されている。振動子ユニット20は、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向に直交する方向に伸縮可能な縦振動モードの圧電振動子(圧力発生素子の一種)22を有している。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view for explaining the configuration of the
流路ユニット21は、流路形成基板23の一方の面にノズルプレート24を、流路形成基板23の他方の面に弾性板25をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット21には、サブタンク11側からインクが供給されるリザーバ26と、インク供給口27と、圧力室28と、ノズル連通口29と、ノズル開口30とを設けている。そして、インク供給口27から圧力室28及びノズル連通口29を経てノズル開口30に至る一連のインク流路が、ノズル開口30毎に対応して形成されている。
The flow path unit 21 is configured by joining a
上記ノズルプレート24は、ドット形成密度に対応したピッチ(例えば180dpi)で複数のノズル開口30を列状に穿設した金属製の薄いプレートである。本実施形態では、このノズルプレート24をステンレス製の板材によって構成し、ノズル開口30の列(ノズル列)を複数設けている。そして、1つのノズル列は、例えば180個のノズル開口30によって構成される。そして、本実施形態においては、合計4列のノズル列が、各サブタンク11a〜11d(インクカートリッジ12a〜12d)にそれぞれ対応させてノズルプレート24に形成されている。
The
上記弾性板25は、金属製の板材に可撓性を有する弾性体膜をラミネートした二重構造である。この弾性板25には、圧力室28の容積を変化させるダイヤフラム部31が設けられている。このダイヤフラム部31は、圧電振動子22の先端面が接合される島部32を有しており、この島部32は、周囲の板材がエッチング加工等により部分的に除去されることにより形成されている。この弾性板25には、リザーバ26の一部を封止するコンプライアンス部33が設けられている。このコンプライアンス部33は、リザーバ26の開口面に対向する領域の板材を、ダイヤフラム部31と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバ26に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。
The
そして、上記の島部32には圧電振動子22の先端面が接合されているので、この圧電振動子22の自由端部を伸縮させることで圧力室28の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力室28内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド10は、この圧力変動を利用してノズル開口30からインク滴を吐出させるようになっている。
Since the tip surface of the
図3はプリンタ1の電気的な構成を示すブロック図である。このプリンタ1は、プリンタコントローラ35と、プリントエンジン36と、光センサ37とで概略構成されている。プリンタコントローラ35は、ホストコンピュータ等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インタフェース(外部I/F)39と、各種データ等を記憶するワークエリアとして機能するRAM40と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したROM41と、各部の制御を行う制御部42と、クロック信号CKを発生する発振回路43と、記録ヘッド10へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路44と、印刷データをドットパターンに展開することで得られた吐出データや駆動信号等を記録ヘッド10に出力するための内部インタフェース(内部I/F)45とを備えている。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the
プリントエンジン36は、記録ヘッド10と、パルスモータ6と、紙送りモータ47とから構成されている。記録ヘッド10は、吐出データがセットされるシフトレジスタ(SR)49と、シフトレジスタ49にセットされた吐出データをラッチするラッチ回路50と、電圧増幅器として機能するレベルシフタ51と、圧電振動子22に対する駆動信号の供給を制御するスイッチ回路52と、圧電振動子22とを備えている。
The print engine 36 includes a
光センサ37は、半導体レーザで構成される発光素子55と、フォトダイオード等により構成される受光素子56とを有しており、本実施形態においてはインクカートリッジ12a〜12dに対応させて発光素子55及び受光素子56を合計4組備えている(発光素子55a〜55d及び受光素子56a〜56d)。この光センサ37は、制御部42と電気的に接続されており、この制御部42により発光素子55からの発光が制御されると共に、受光素子56で受光された光量に応じた受光信号が制御部42に出力されるようになっている。そして、制御部42は、光センサ37(受光素子56)から出力された受光信号に基づき、インクカートリッジ12のインク貯留室65内(図4等参照)に貯留されたインクのニアエンドを検出する。即ち、この光センサ37と、制御部42と、後述する光導波路(プリズム部70,83)により、本発明の液量検出装置が構成されている。
The
次に、上記インクカートリッジ12について説明する。図4は、インクカートリッジ12の構成を説明する図であり、(a)は、インクカートリッジ12を上方から見た平面図、(b)及び(c)は、それぞれ(a)におけるA−A線断面図及びB−B線断面図である。インクカートリッジ12は、上面が開口した直方体形状の硬質性部材であるケース59と、このケース59の開口部を覆う蓋部材60とから概略構成されている。このケース59と蓋部材60とは、例えばポリプロピレン等の合成樹脂により作製される。なお、図4(a)は、蓋部材60を図示せず、ケース59の上面が開放された状態を示している。
Next, the
ケース59は、中空箱体状のケース本体61と、このケース本体61の上部開口面61´を囲繞するように形成され、蓋部材60が取り付けられる囲繞壁62と、ケース本体61の内部空間(インク貯留室65)に連通したインク導出口63とから構成されている。そして、ケース本体61の上部開口面61´には、可撓性を有するフィルム64が液密状態で止着され、このフィルム64とケース本体61とによって、内部空間をインク貯留室65として区画したインク貯留部66が構成されている。インク貯留室65内には、図示しないインク注入口から導入されたインクが貯留される。なお、上記フィルム64は、ポリプロピレン、ガスバリア層、ナイロン等を積層させて構成されている。
The
ケース本体61の上部開口面61´は、囲繞壁62の上部開口面62´よりも低く形成されており、この上部開口面61´にフィルム64が取り付けられると共に、上部開口面62´に蓋部材60が取り付けられると、蓋部材60、フィルム64、囲繞壁62の各面により、気密な空気室67が形成される。
An
インク導出口63は、インク貯留部66内、即ち、インク貯留室65に貯留されたインクを外部(サブタンク11側)に導出可能に構成されており、内部にバルブ63´が配設されている。このインク導出口63にインク供給チューブ16と接続された供給針(図示せず)を挿入すると、供給針の先端がバルブ63´を奥側(インク貯留室65側)に押し込むことで開弁して、インク貯留室65のインクがインク導出口63から導出する。インク導出口63から導出されたインクは、インク供給チューブ16を通じて、サブタンク11側に供給される。
The
インク導出口63が形成されたケース本体61の側面には、エアチューブ14が接続されるエア供給部68が突設されている。このエア供給部68の内部には、図4(c)に示すように、空気室67に連通した空気導入口68´が貫通形成されている。空気導入口68´は、ケース本体61の底面と平行に開設された横孔と、この横孔の終端部(インク貯留室65側の端部)から上方(蓋部材60側)に向けて開設され、空気室67側で開口した縦孔とから断面倒L字状に構成されており、空気ポンプ15からエアチューブ14を介して送られてきた加圧空気を空気室67に供給するようになっている。
An
空気室67に空気が供給されると、空気室67内の圧力が大気圧以上に高まり、フィルム64が下方(ケース本体61の底面側)に押圧される。この押圧力によりフィルム64が下方へ撓み、インク貯留室65内のインクが加圧されることで、インク導出口63からインクが導出される。このため、インク貯留室65内のインクの残量が少ない場合にも、空気ポンプ15から空気室67に空気を供給することにより、フィルム64を撓ませてインク貯留室65内のインクを加圧することができる。従って、インクの残量が少ない場合も、インクカートリッジ12からインクを強制的に導出させることができる。即ち、インク貯留部66の一面を区画するフィルム64は、インクの減少に伴って撓む可撓面として構成されていると言える。また、このフィルム64に対向する面であって、硬質部材としてのケース本体61の底部は、本発明におけるベース部の一種に相当する。
When air is supplied to the
インク貯留部66(ケース本体61)の底面には、例えば、アクリル、ガラス等の光透過性部材により形成されたプリズム部70(本発明における光導波路の一種に相当)が配設されており、このプリズム部70は、本実施形態においてはポリカーボネートで作製されている。このプリズム部70は、互いに90°で交わる四角柱状の第1導波路71aと第2導波路71bとによって略V字状に形成されており、これらの導波路71a,71bが交差する先端部、即ち、光導波路の途中には、導波路71a、71bのそれぞれの軸方向に対して45°の角度を成す先端面72(本発明における検出部の一種に相当)が形成されている。
On the bottom surface of the ink reservoir 66 (case body 61), for example, a prism portion 70 (corresponding to a kind of optical waveguide in the present invention) formed of a light transmissive member such as acrylic or glass is disposed. The
上記第1導波路71aにおける先端面72とは反対側の端面は、インクカートリッジ12がカートリッジホルダ13に装着された状態において光センサ37の発光素子55に対向し、この発光素子55からの光が入射される入射部73となっている。この入射部73は、第1導波路71aの軸方向に直交する平面である。一方、上記第2導波路71bにおける先端面72とは反対側の端面は、装着状態において光センサ37の受光素子56に対向し、この受光素子56に対して先端面72で反射された光を出射可能な出射部74となっている。この出射部74は、第2導波路71bの軸方向に直交する平面である。
即ち、プリズム部70は、発光素子55からの光を入射部73から入射し、内部を通して出射部74から受光素子56に向けて出射可能に構成されている。
The end surface of the
That is, the
このプリズム部70は、先端面72がインク貯留部66の底部からインク貯留室65内に高さHだけ突出してフィルム64に対向し、且つ、入射部73と出射部74がインク貯留部66の外側(インクカートリッジ12の外側)に位置する状態でインク貯留部66に固定されている。また、フィルム64のインク貯留室65側の面(プリズム部70の先端面72と対向する面)は、例えば、アルミ等の金属箔がラミネートされたり蒸着されることで鏡面加工された反射面となっている。このフィルム64は、インク貯留室65内のインクが満量の状態では先端面72から上方(蓋部材60側)に離隔しているが、インク導出口63からインクが導出されるのに伴って撓むことで、徐々に先端面72に近づく。そして、インク貯留室65内のインクの残量が僅かになった状態(ニアエンドの状態)では、フィルム64の反射面は先端面72に接触するようになっている。なお、フィルム64の鏡面加工に関しては、少なくとも先端面72に接触する領域に対して施されていれば良い。
The
そして、光センサ37の発光素子55から出射された光は、プリズム部70の入射部73に対して第1導波路71aの軸方向とほぼ平行に入射し、第1導波路71aを通じて先端面72に到達するように設定されている。上記したように、先端面72は、第1導波路71aの軸方向に対して45°の角度を有する面で構成されているため、入射部73から入射された光は、先端面72に対して略45°の角度で入射される。
The light emitted from the
ここで、本実施形態における発光素子55から出射される一定の波長の光に対し、プリズム部70の材質であるポリカーボネートの屈折率は約1.59であり、また、例えば水性インクの屈折率は約1.33である。このことから、インクが先端面72に接触している状態(フィルム64の反射面が先端面72から離隔した状態)における先端面72とインクとの境界部における全反射の臨界角は略57°である。即ち、先端面72は、入射部73からの光の経路に対し、インクとの境界部における臨界角よりも小さい角度(以下、検出角度θdと表記する)を有する面で構成されている。また、検出部72と、第2導波路71bの軸とが成す角についても検出角度θdである45°に設定されているため、検出部72においてこの検出角度θdで反射した光は、第2導波路71b内をこの第2導波路71bの軸方向とほぼ平行に直進し、出射部74から出射されて受光素子56に到達可能となっている。
Here, the refractive index of polycarbonate, which is the material of the
このように構成されたプリズム部70において、フィルム64の反射面が検出部72から離隔してこの検出部72にインクが接触している状態では、先端面72とインクとの境界部における臨界角は検出角度θdよりも大きいため、入射部73側から検出部72に検出角度θdで入射した光の大部分をインク側、即ち、インク貯留室65側(或いはフィルム64の反射面側)に向けて透過(出射)し、出射部74からの出射光量は僅かとなる。一方、フィルム64の反射面が検出部72に接触した状態では、入射部73側から検出部72に検出角度θdで入射した光の殆どがフィルム64の反射面によって出射部74側に反射されるので、出射部74からの出射光量が急激に増加する。つまり、プリズム部70の先端面72に対するフィルム64の位置(距離)の変化に応じて出射部74の出射光量が変化する。
In the
そして、上記構成のプリンタ1では、プリズム部70の出射部74の出射光量の変化に基づいて、インク貯留部66内(インク貯留室65)のインク残量が検出される。本実施形態においては、先端面72に対するフィルム64の反射面の離隔状態(非接触状態)における出射部74の出射光量と、同じく接触状態における出射部74の出射光量との違いに基づいて、インク貯留部66内のインク残量のニアエンドが検出される。以下、このニアエンドの検出について説明する。
In the
図5は、インク貯留室65内のインク残量が比較的多く、フィルム64の反射面がプリズム部70の先端面72から離隔した状態を示す図である。制御部42は、まず、光センサ37の発光素子55を駆動し、インクカートリッジ12のプリズム部70に対して光を出射(照射)させる。発光素子55から出射された光は、プリズム部70の入射部73から第1導波路71a内に進入し、検出角度θdで先端面72に入射する。図5に示す状態では、先端面72にはインクが接触しており、上記したように、先端面72とインクとの境界部における臨界角は検出角度θdよりも大きいため、先端面72に入射した光の大部分はインク貯留室65側に透過する。一方、先端面72で反射されて出射部74から出射し、受光素子56で受光される光はごく僅かである。制御部42は、この状態、即ち、フィルム65の反射面がプリズム部70の先端面72から離隔して、出射部74からの出射光量(受光素子56が出力する受光信号)が比較的少ない場合はニアエンドと判断しない。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the ink remaining amount in the
図6は、インク貯留室65内のインク残量が僅かとなって、フィルム64が先端面72に接触した状態を示す図である。この状態では、先端面72に入射した光は、殆どがフィルム64の反射面によって出射部74側に反射する。そのため、出射部74の出射光量は、図5の状態と比べて急激に増加し、受光素子56からは、この受光量に応じた受光信号が制御部42に出力される。そして、制御部42は、これに応じてインク貯留部66内のインク残量がニアエンドになったと判断する。具体的には、ROM41等の記憶手段に、出射部74の出射光量、即ち、受光素子56の受光信号のレベルとインク残量との関係を表すテーブルが記憶されており、制御部42は、このテーブルを参照して、受光信号がニアエンドに相当する値(閾値)を超えた場合にニアエンドと判断する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the remaining amount of ink in the
なお、制御部42によってニアエンドと判断される際のインク残量は、インク貯留部66の底部からの先端面72の突出量H(図4(b)参照)を調整することで任意に設定することが可能である。したがって、突出量Hをほぼ0、即ち、先端面72をインク貯留部66の底部の同一面上に揃えることで、インク残量がほぼ無い状態を検出することも勿論可能である。また、上記閾値は、フィルム64が先端面72に接触した状態を確実に検知し得る値、即ち、この状態における出射部74の出射光量に相当する受光信号の値と等しいか、又は若干低い値に設定されていることが望ましい。
Note that the remaining amount of ink when the
また、前述したように、フィルム64とケース本体61とによって、インクは液密状態に保たれているため、インク消費に伴ってより確実にフィルム64が先端面72に接触すると共に、インクが容器外部に漏れ出たり、気泡がインク貯留室65内に入り込んで先端面72に付着し、この部分で光が散乱することによる検出精度の低下等の不具合を防止することができる。
Further, as described above, since the ink is kept in a liquid-tight state by the
そして、制御部42は、ニアエンドを検出すると、例えば、プリンタ1の筐体表面に設けられた表示ランプのうち、インクがニアエンドとなったことを示すランプ(図示せず)等を点灯又は点滅させる制御を行うことで、使用者に対してインクカートリッジ12内のインク残量が僅かとなった旨を報知する。これにより、使用者は、より適切なインクカートリッジ12の交換タイミングを把握することができるので、インクを無駄なく使用することができ、使用者に対するランニングコストの負担を低減することができる。また、インクカートリッジ12内のインクが空になった状態で記録動作が継続されることによる記録ヘッドの損傷等の不具合を防止することができる。
When the near end is detected, the
また、制御部42がニアエンドを示す情報を外部I/F39を介してホストコンピュータ等の外部装置にも出力する構成を採ることも可能である。この場合、外部装置側において、このニアエンドの情報に基づいて各インクカートリッジ12内のインク残量に関する表示装置への表示を行うことができる。例えば、使用者がインクカートリッジ12内のインク残量を視覚的に容易に認識することができるように、インク残量に応じて長さが変化するバーを表示したり、残りのインクでの印刷可能枚数を表示したりすることができる。
It is also possible to adopt a configuration in which the
上記プリンタ1では、以上のようにしてインク貯留部66内のインク残量のニアエンドが検出される。これにより、簡単な構成でより正確にニアエンドを検出することが可能となる。
また、プリズム部70の先端面72は、この先端面72とインクとの境界部における全反射の臨界角よりも小さい検出角度θdでプリズム部70内を通る光が入射されるような状態に設けられているので、フィルム64の反射面が先端面72から離隔して、先端面72にインクが接触してる状態においては、入射部73からの光の大部分が先端面72からインク側(インク貯留室65側)に透過し、出射部74からの出射光量が可及的に少なくなる。これにより、先端面72に対して反射面が離隔した状態と近接した状態とで出射部74からの出射光量の差が大きくなり、検出精度をより向上させることができる。
さらに、フィルム64の反射面における先端面72に当接する領域に鏡面加工を施しているので、この鏡面加工された領域が先端面72に接触している状態において、入射部73からの光がより反射され易くなり、出射部74からの出射光量を可及的に増加させることができる。そのため、先端面72に対してフィルム64の反射面が離隔した状態と近接した状態とで出射部74からの出射光量の差がより大きくなり、検出精度を一層向上させることができる。
In the
The
Further, since the region of the reflecting surface of the
なお、上記では、先端面72に対するフィルム64(反射面)の離隔状態と接触状態とで異なる出射部74の出射光量に基づいてニアエンドを検出する例を示したが、これに限らず、フィルム64の反射面が、先端面72にある程度近接してから接触するまでの出射光量の変化に基づいて、インク貯留部66内のインク残量の数値を得る構成を採ることも可能である。即ち、受光素子56の受光信号のレベルとインク残量との関係を表すテーブルを参照して出射部74の出射光量に対応するインク残量を取得するような構成とすることができる。
In the above, the example in which the near end is detected based on the amount of light emitted from the
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図7は、第2実施形態におけるインクカートリッジ77の構成を説明する図であり、(a)は内部構成を示す断面図、(b)は(a)におけるX−X線断面図、(c)は(a)におけるY−Y線矢視図である。なお、(b)では、便宜上、ケース78とインク導出口81を図示していない。インクカートリッジ77は、ケース78と、このケース78内部に配設され、内部をインク貯留室79として区画した袋状のインク貯留部80と、インク貯留室79に連通してこのインク貯留室79内のインクを外部に導出可能なインク導出口81と、インク導出口81と共に取付部材82に一体に取り付けられ、大部分がインク貯留室79内に収容された略U字状のプリズム部83(本発明における光導波路の一種に相当)とから概略構成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. 7A and 7B are views for explaining the configuration of the
インク貯留部80は、可撓性を有するフィルム84によって袋状に形成されており、一側(図7において左側)には取付部材82が液密状態で溶着されている。このインク貯留部80は、互いに対向する2つの面がそれぞれ第1可撓面84a及び第2可撓面84bとして構成され、インクの減少に伴って両可撓面84a,84bが互いに近接する方向(プリズム部83側)に撓むように構成されている。フィルム84は、上記第1実施形態におけるフィルム64と同様、ポリプロピレン、ガスバリア層、ナイロン等を積層させて構成されており、プリズム部83に対向する面は金属箔等がラミネートされることで鏡面加工された反射面となっている。
The
図8は、本実施形態におけるプリズム部83の構成を示す図であり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は、右側面図、(d)は、左側面図である。プリズム部83は、一端側(図中左側)に発光素子55(図9,10参照)からの光が入射される入射部85が形成された第1導波路83aと、同じく一端側に受光素子56(図9,10参照)に対して、プリズム部83内部を通ってきた光を出射可能な出射部86が形成された第2導波路83bと、これらの導波路83a,83bを入射部85及び出射部86とは反対側で一連に繋ぐ連結導波路87とによって略U字状に形成されている。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the
このプリズム部83は、上記第1実施形態のプリズム部70と同様に、光透過性を有するポリカーボネート製の断面矩形の棒材によって作製されており、インク貯留部80への配設状態において第1可撓面84aに対向する第1反射領域88と、第2可撓面84bに対向する第2反射領域89とが、以下に述べる検出部(検出部90a,90b)を除く入射部85から連結導波路87を通り出射部86までに亘って形成されている。即ち、本実施形態においては、プリズム部83の上面が第1反射領域88であり、下面が第2反射領域89となっている。そして、プリズム部83は、入射部85、出射部86、及び、検出部を除き、アルミニウム等の金属膜の蒸着又はスパッタリング等によって鏡面加工が施されている(図8におけるハッチング部分)。鏡面加工されている部分の金属膜は、光や赤外線の波長以上の厚み、具体的には、1μm以上の厚みに形成されている。
Similar to the
図8(c)に示すように、上記入射部85は、第1反射領域88に対して45°の角度を有する傾斜面となっており、発光素子55から出射された光は、この傾斜面に対して垂直に入射されるようになっている。即ち、発光素子55から出射された光は、図8中の矢印で示すように、第1導波路83aに対し、平面視においてはこの第1導波路83aの軸方向と平行に入射されるが、上下方向(可撓面84a,84bの撓み方向)においては第1反射領域88に対して斜め、具体的には略45°(θ)の入射角で入射される。そして、入射部85から第1反射領域88に入射した光は、略45°の反射角で第2反射領域89に向けて反射する。即ち、本実施形態におけるプリズム部83は、入射部85から入射した光が、第1反射領域88及び第2反射領域89で交互に入射及び反射(以下、入反射)を繰り返しながらプリズム部83の内部を進行するように構成されている。
As shown in FIG. 8C, the
上記連結導波路87は、平面視台形状に形成されており、第1導波路83aの軸方向及び連結導波路87の軸方向(長手方向)に対して45°の角度を有する第1斜面87aと、第2導波路83bの軸方向及び連結導波路87の軸方向に対して45°の角度を有する第2斜面87bとが形成されている。第1斜面87aは、入射部85側からの光を第2斜面87b側に反射可能に構成されており、第2斜面87bは、第1斜面87a側からの光を出射部86側に反射可能に構成されている。また、この連結導波路87の上面及び下面には、鏡面加工がされていない透過可能面である第1検出部90a及び第2検出部90bが形成されている。即ち、第1反射領域88の途中には第1検出部90aが設けられ、第2反射領域89の途中には第2検出部90bが設けられており、第1検出部90aは、第2反射領域89側からの光が、第2検出部90bは、第1反射領域88側からの光が、それぞれ略45°の入射角で少なくとも1回入射されるように構成されている。
The
そして、プリズム部83は、連結導波路87がインク貯留室79内の略中央部分に位置し、第1検出部90a及び第2検出部90bがそれぞれ第1可撓面84a及び第2可撓面84bに対向し、且つ、入射部85と出射部86がインク貯留部80の外側(インクカートリッジ77の外側)に位置する状態でインク貯留部66に固定される。
なお、図7(a)〜(c)では、取付部材82においてインク導出口81とは反対側に入射部85及び出射部86が位置するようにプリズム部83を固定した例を示したが、図7(d)に示すように、入射部85と出射部86との間にインク導出口81が位置する状態でプリズム部83を固定するようにすることもできる。
In the
7A to 7C show an example in which the
上記したように、光センサ37の発光素子55から出射された光は、プリズム部83の入射部85から入射されると、反射領域88,89で交互に略45°の角度での入反射を繰り返しながらプリズム部83の内部を進行するため、これらの反射領域88,89の途中に設けられた検出部90a,90bにも略45°の角度で入射されるようになっている。即ち、検出部90a,90bは、入射部85からの光の経路に対し、インクに対する全反射の臨界角よりも小さい検出角度θd=θ=45°を有する面で構成されていると言える。
As described above, when the light emitted from the
そして、本実施形態では、第1検出部90aに対する第1可撓面84aの離隔状態又は接触状態、及び、第1検出部90bに対する第1可撓面84bの離隔状態又は接触状態に応じて変化する出射部86の出射光量に基づいて、インク貯留部80内のインク残量のニアエンドが検出される。以下、本実施形態におけるニアエンドの検出について説明する。
And in this embodiment, it changes according to the separation state or contact state of the 1st
図9は、インク貯留部80内(インク貯留室79)のインク残量が比較的多く、可撓面84a,84bが何れもプリズム部83の検出部90a,90bから離隔した状態を示す図であり、(a)はインク貯留部80の断面図、(b)はプリズム部83の平面図である。光センサ37の発光素子55から出射され、プリズム部83の入射部85から入射した光は、略45°、即ち、検出角度θdでの入反射を反射領域88,89で交互に繰り返しながら第1導波路83aの内部を進行し、第1斜面87aに入射する。この第1斜面87aは、第1導波路83aの軸方向及び連結導波路87の軸方向に対して45°の斜面となっているため、この第1斜面87aに入射した光は、この面で反射されて平面視において第2斜面87b側に90°進行方向を変える。第1斜面87aで反射された光は、本実施形態においては、まず、第2検出部90bに検出角度θdの入射角で入射する。図9に示す状態では、検出部90a,90bにはインクが接触しており、検出部90a,90bとインクとの境界部における臨界角は検出角度θdよりも大きいため、第2検出部90bに入射した光の大部分はインク貯留室79側(第2可撓面84b側)に透過する。また、第2検出部90bで反射した光が存在したとしても、この光は、その後第1検出部90aに入射して、殆どがインク貯留室79側(第1可撓面84a側)に透過する。したがって、図9に示す状態においては、出射部86の出射光量は最も少ない。制御部42は、この状態ではニアエンドと判断しない。
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the remaining amount of ink in the ink storage unit 80 (ink storage chamber 79) is relatively large and both the
図10は、インク貯留室65内のインク残量がある程度減少し、第1可撓面84aが第1検出部90aから離隔し、第2可撓面84bが第2検出部90bに接触した状態を示す図であり、(a)はインク貯留部80の断面図、(b)はプリズム部83の平面図である。この状態においては、第2可撓面84bの反射面が第2検出部90bに接触しているため、この第2検出部90bに入射した光の殆どが第2可撓面84bの反射面によって反射されて第1検出部90aに入射する。しかし、この状態では、第1検出部90aにはインクが接触しているので、この第1検出部90aに入射した光は、大部分がインク貯留室79側(第1可撓面84a側)に透過する。そのため、この図10の状態における出射部86の出射光量は、図9の状態よりも多少増加したとしてもごく僅かであり、制御部42は、この状態ではニアエンドと判断しない。
FIG. 10 shows a state in which the remaining amount of ink in the
なお、図10では、先に第2可撓面84bが第2検出部90bに接触した場合を例示したが、先に第1可撓面84aが第1検出部90aに接触し、第2可撓面84aが第1検出部90bから離隔した状態となる場合も考えられる。この場合においても、第2検出部90bで入射した光の殆どがインク貯留室79側に透過するので、出射部86の出射光量はごく僅かとなり、ニアエンドと判断されないことになる。
10 illustrates the case where the second
図11は、インク貯留室79内のインク残量が僅かとなって、可撓面84a,84bがそれぞれ検出部90a,90bに接触した状態を示す図であり、(a)はインク貯留部80の断面図、(b)はプリズム部83の平面図である。この状態において、検出部90a,90bに入射した光は、その殆どが可撓面84a,84bの反射面によって反射され、その後第2斜面87bに入射する。この第2斜面87bは、第2導波路83bの軸方向及び連結導波路87の軸方向に対して45°の斜面であるため、この第2斜面87bに入射した光は出射部86側に反射され、平面視において90°進行方向を変える。この光は、検出角度θdでの入反射を反射領域88,89で交互に繰り返しながら第2導波路83bの内部を進行し、出射部86から出射される。そのため、出射部86の出射光量は、図9,10の状態と比べて急激に増加し、受光素子56からは、この受光量に応じた受光信号が制御部42に出力される。そして、制御部42は、受光素子56からの受光信号が所定の閾値を超えたことを契機に、インク貯留部80(インク貯留室79)内のインク残量がニアエンドになったと判断する。
FIG. 11 is a diagram illustrating a state where the remaining amount of ink in the
第2実施形態においては、可撓面84a,84bの何れか一方が検出部90a,90bに接触しても、他方が検出部90a,90bから離隔している状態では、出射部86の出射光量が比較的少ないように構成されているので、図10に示した状態のようにインク貯留部80内のインク残量がニアエンドとなっていない状態であるのにも拘らずニアエンドであると誤って判断される不具合を防止することができる。
In the second embodiment, even if either one of the
なお、第2実施形態においては、第1反射領域88と第2反射領域89の両方にそれぞれ検出部90a,90bを設けた例を示したが、反射領域88,89の何れか一方に検出部を設ける構成とすることもできる。例えば、第1反射領域88のみに検出部を設け、第2反射領域89には検出部を設けない構成とすることも可能である。この場合、第1反射領域88の検出部に対する第1可撓面84aの位置(距離)の変化に応じて出射部86の出射光量が変化するため、この出射光量の変化に基づいてインク貯留部80内のインク残量を検出することができる。
In the second embodiment, the
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
例えば、上記検出角度θdに関し、上記実施形態においては、この検出角度を45°に設定した例を示したが、これに限らず、検出部(先端面72,検出部90a,90b)とインクとの境界部における臨界角以上であって、可撓面(反射面)が検出部に接触した状態で入射部側からの光を出射部側に反射可能な角度であれば任意の角度を採用することができる。
By the way, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the description of the scope of claims.
For example, regarding the detection angle θd, in the above-described embodiment, an example in which the detection angle is set to 45 ° is shown. However, the detection angle is not limited to this, and the detection unit (
発光素子に関し、上記各実施形態においては直進光を出射する半導体レーザで構成した例を示したが、これには限らず、例えば発光ダイオード(LED)等、拡散光を出射する発光素子で構成することもできる。この場合、プリズム部において、入射部、出射部、検出部を除いた部分が鏡面加工されていることが望ましい。要は、プリズム部の入射部から入射される光が拡散光であっても、検出部に対する可撓面の離隔状態と接触状態とで出射部からの光量が変化する構成であれば良い。 Regarding the light emitting element, in each of the above-described embodiments, an example in which the semiconductor laser is configured to emit straight light has been described. However, the present invention is not limited thereto. You can also In this case, in the prism part, it is desirable that the part excluding the incident part, the emission part, and the detection part is mirror-finished. In short, even if the light incident from the incident portion of the prism portion is diffused light, the light amount from the emitting portion may be changed depending on the separation state and contact state of the flexible surface with respect to the detection portion.
プリズム部の形状に関し、上記第1実施形態においては、互いに90°で交わる四角柱状の第1導波路71aと第2導波路71bとによって略V字状に形成されたプリズム部70を例示したが、これには限らない。例えば、図12に示すように、入射部73´、出射部74´、及び、入射部73´と出射部74´とに対して45°の角度を有する先端面72´(検出部)が設けられた断面略六角形状のプリズム部70´のような他の形状であっても良い。
また、第2実施形態においては、入射部86と出射部87とが同じ側に配置された略U字状であって、断面が四角形状のプリズム部83を例示したが、これには限らず、例えば、図13に示すように、真っ直ぐな棒状の導波路であって、一端側に入射部86´、他端側に出射部87´、途中に検出部90´を有するようなものであってもよい。
さらに、上記実施形態においては、断面が四角形状のプリズム部83を例示したが、断面が円形のものを採用することも可能である。
Regarding the shape of the prism portion, the first embodiment exemplifies the
Further, in the second embodiment, the
Furthermore, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、本発明の圧力発生素子として所謂縦振動モードの圧電振動子22を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、電界方向(圧電体と内部電極との積層方向)に振動可能な圧電振動子であってもよい。また、ノズル列毎にユニット化されているものに限らず、所謂撓み振動モードの圧電振動子のように、圧力室28毎に設けられるものであってもよい。さらに、圧電振動子に限らず、発熱素子等の他の圧力発生素子を用いることもできる。
In the above embodiment, the so-called longitudinal vibration mode
また、本発明は、液体を貯留する液体貯留部材を搭載するものであれば、上記プリンタ以外の液体噴射装置にも適用できる。例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置、マイクロピペット等にも適用することができる。 The present invention can also be applied to a liquid ejecting apparatus other than the printer as long as a liquid storage member that stores liquid is mounted. For example, it can be applied to a display manufacturing apparatus, an electrode manufacturing apparatus, a chip manufacturing apparatus, a micropipette, and the like.
1 プリンタ,2 フレーム,3 プラテン,4 ガイドロッド,5 キャリッジ,6 パルスモータ,7 駆動プーリ,8 遊転プーリ,9 タイミングベルト,10 記録ヘッド,12 インクカートリッジ,13 カートリッジホルダ,14 エアチューブ,15 空気ポンプ,16 インク供給チューブ,19 ケース,20 振動子ユニット,21 流路ユニット,22 圧電振動子,23 流路形成基板,24 ノズルプレート,25 弾性板,26 リザーバ,27 インク供給口,28 圧力室,29 ノズル連通口,30 ノズル開口,31 ダイヤフラム部,32 島部,33 コンプライアンス部,35 プリンタコントローラ,36 プリントエンジン,37 光センサ,39 外部インタフェース,40 RAM,41 ROM,42 制御部,43 発振回路,44 駆動信号発生回路,45 内部インタフェース,47 紙送りモータ,49 シフトレジスタ,50 ラッチ回路,51 レベルシフタ,52 スイッチ回路,55 発光素子,56 受光素子,59 ケース,60 蓋部材,61 ケース本体,62 囲繞壁,63 インク導出口,64 フィルム,65 インク貯留室,66 インク貯留部,67 空気室,68 エア供給部,70 プリズム部,71 導波路,72 先端面,73 入射部,74 出射部,77 インクカートリッジ,78 ケース,79 インク貯留室,80 インク貯留部,81 インク導出口,82 取付部材,83 プリズム部,84 フィルム,85 入射部,86 出射部,87 連結導波路,88 第1反射領域,89 第2反射領域,90 検出部 1 printer, 2 frame, 3 platen, 4 guide rod, 5 carriage, 6 pulse motor, 7 drive pulley, 8 idle pulley, 9 timing belt, 10 recording head, 12 ink cartridge, 13 cartridge holder, 14 air tube, 15 Air pump, 16 ink supply tube, 19 case, 20 transducer unit, 21 channel unit, 22 piezoelectric transducer, 23 channel forming substrate, 24 nozzle plate, 25 elastic plate, 26 reservoir, 27 ink supply port, 28 pressure Chamber, 29 Nozzle communication port, 30 Nozzle opening, 31 Diaphragm part, 32 Island part, 33 Compliance part, 35 Printer controller, 36 Print engine, 37 Photo sensor, 39 External interface, 40 RAM, 41 ROM, 42 control Part, 43 oscillation circuit, 44 drive signal generation circuit, 45 internal interface, 47 paper feed motor, 49 shift register, 50 latch circuit, 51 level shifter, 52 switch circuit, 55 light emitting element, 56 light receiving element, 59 case, 60 lid member , 61 Case body, 62 Enclosure wall, 63 Ink outlet, 64 Film, 65 Ink storage chamber, 66 Ink storage section, 67 Air chamber, 68 Air supply section, 70 Prism section, 71 Waveguide, 72 Front end surface, 73 Incident Part, 74 emitting part, 77 ink cartridge, 78 case, 79 ink storing chamber, 80 ink storing part, 81 ink outlet, 82 mounting member, 83 prism part, 84 film, 85 incident part, 86 emitting part, 87 connection guide Waveguide, 88 1st reflection area, 89 2nd reflection area, 90 detector
Claims (12)
前記液体貯留部の少なくとも一部は、液体の減少に伴って撓む可撓面として構成され、該可撓面の少なくとも一部を反射面とした液体貯留部材であって、
発光素子からの光を入射部から入射し、内部を通して出射部から受光素子に向けて出射可能な光導波路を備え、
該光導波路は、内部を通る光を前記反射面に向けて出射可能な検出部を途中に有し、
該検出部は、前記液体貯留部内の液体の減少に伴って前記可撓面が撓むと前記反射面が次第に近接する位置に配置され、近接した反射面からの反射光を入射して前記出射部に通す状態に設けられ、
前記検出部と前記反射面との距離の変化に伴って変化する前記出射部の出射光量に基づいて前記液体貯留部内の液体残量を検出可能に構成されたことを特徴とする液体貯留部材。 A liquid storage section for storing liquid, and a liquid outlet section for discharging liquid in the liquid storage section,
At least a part of the liquid storage part is configured as a flexible surface that bends as the liquid decreases, and is a liquid storage member having at least a part of the flexible surface as a reflection surface,
Provided with an optical waveguide that allows light from the light emitting element to be incident from the incident part and to be emitted from the emitting part toward the light receiving element through the inside,
The optical waveguide has a detection part in the middle capable of emitting light passing therethrough toward the reflecting surface,
The detection unit is arranged at a position where the reflection surface gradually approaches when the flexible surface bends as the liquid in the liquid storage unit decreases, and the emission unit receives reflected light from the adjacent reflection surface. To be passed through,
A liquid storage member configured to be able to detect a remaining amount of liquid in the liquid storage unit based on an emitted light amount of the emission unit that changes with a change in a distance between the detection unit and the reflection surface.
前記光導波路は、前記ベース部に固定されること特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の液体貯留部材。 The surface facing the flexible surface in the liquid storage portion is configured as a base portion made of a hard member,
The liquid storage member according to claim 1, wherein the optical waveguide is fixed to the base portion.
前記光導波路は、前記第1可撓面に対向する第1反射領域と第2可撓面に対向する第2反射領域とが、前記検出部を除く前記入射部から前記出射部に亘って設けられ、前記発光素子からの光が入射部から前記第1反射領域に対して斜めに入射され前記第1反射領域と前記第2反射領域とで交互に入射及び反射を繰り返しながら前記出射部に向けて内部を進行可能に構成され、
前記検出部は、前記第1反射領域の途中に設けられ、
前記検出部と前記第1可撓面との距離の変化に伴って前記出射部の出射光量が変化するように構成されたことを特徴とする請求項1から請求5の何れかに記載の液体貯留部材。 Two surfaces facing each other of the liquid reservoir are configured as a first flexible surface and a second flexible surface, respectively.
In the optical waveguide, a first reflection region facing the first flexible surface and a second reflection region facing the second flexible surface are provided from the incident portion except the detection portion to the emission portion. The light from the light emitting element is obliquely incident on the first reflection region from the incident portion, and is directed toward the emission portion while repeating incidence and reflection alternately in the first reflection region and the second reflection region. Configured to be able to proceed inside,
The detection unit is provided in the middle of the first reflection region,
6. The liquid according to claim 1, wherein the amount of light emitted from the emission unit is changed in accordance with a change in the distance between the detection unit and the first flexible surface. Storage member.
前記光導波路は、前記第1可撓面に対向する第1反射領域と第2可撓面に対向する第2反射領域とが、前記検出部を除く前記入射部から前記出射部に亘って設けられ、前記発光素子からの光が入射部から前記第1反射領域に対して斜めに入射され前記第1反射領域と前記第2反射領域とで交互に入射及び反射を繰り返しながら前記出射部に向けて内部を進行可能に構成され、
前記第1反射領域の途中には第1検出部が、前記第2反射領域の途中には第2検出部がそれぞれ設けられ、
前記第1検出部に対する前記第1可撓面の離隔状態又は接触状態、及び、前記第2検出部に対する前記第2可撓面の離隔状態又は接触状態に応じて、前記出射部の出射光量が変化するように構成されたことを特徴とする請求項1から請求5の何れかに記載の液体貯留部材。 Two surfaces facing each other of the liquid reservoir are configured as a first flexible surface and a second flexible surface, respectively.
In the optical waveguide, a first reflection region facing the first flexible surface and a second reflection region facing the second flexible surface are provided from the incident portion except the detection portion to the emission portion. The light from the light emitting element is obliquely incident on the first reflection region from the incident portion, and is directed toward the emission portion while repeating incidence and reflection alternately in the first reflection region and the second reflection region. Configured to be able to proceed inside,
A first detector is provided in the middle of the first reflective region, and a second detector is provided in the middle of the second reflective region,
Depending on the separation state or contact state of the first flexible surface with respect to the first detection unit and the separation state or contact state of the second flexible surface with respect to the second detection unit, the amount of light emitted from the emission unit is The liquid storage member according to claim 1, wherein the liquid storage member is configured to change.
前記受光素子が受光する光量に応じて、前記液体貯留部内の液体残量を検出可能としたことを特徴とする液量検出装置。 A light emitting element that emits light toward the incident part of the liquid storage member according to any one of claims 1 to 9, and a light receiving element that receives light from the emission part of the liquid storage member,
A liquid amount detection device characterized in that the remaining amount of liquid in the liquid reservoir can be detected according to the amount of light received by the light receiving element.
該液体貯留部材内の液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッドと、請求項10又は請求項11に記載の液量検出装置とを備えることを特徴とする液体噴射装置。
The liquid storage member according to any one of claims 1 to 9 is mounted,
A liquid ejecting apparatus comprising: a liquid ejecting head capable of ejecting the liquid in the liquid storage member as droplets; and the liquid amount detecting device according to claim 10 or 11.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004129136A JP2005305940A (en) | 2004-04-26 | 2004-04-26 | Liquid storage member, liquid level detector, and liquid jet apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004129136A JP2005305940A (en) | 2004-04-26 | 2004-04-26 | Liquid storage member, liquid level detector, and liquid jet apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005305940A true JP2005305940A (en) | 2005-11-04 |
Family
ID=35435230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004129136A Pending JP2005305940A (en) | 2004-04-26 | 2004-04-26 | Liquid storage member, liquid level detector, and liquid jet apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005305940A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007160520A (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Seiko Epson Corp | Liquid cartridge |
JP2009208297A (en) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Brother Ind Ltd | Ink cartridge attaching device |
JP2012135928A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Brother Industries Ltd | Ink supply device and ink cartridge |
JP2015150766A (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-24 | キヤノン株式会社 | Liquid storage container and liquid discharge device |
-
2004
- 2004-04-26 JP JP2004129136A patent/JP2005305940A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007160520A (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Seiko Epson Corp | Liquid cartridge |
JP2009208297A (en) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Brother Ind Ltd | Ink cartridge attaching device |
JP4530065B2 (en) * | 2008-03-03 | 2010-08-25 | ブラザー工業株式会社 | Ink cartridge loading device |
US8157344B2 (en) | 2008-03-03 | 2012-04-17 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink cartridge-attaching device and ink jet recording apparatus |
JP2012135928A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Brother Industries Ltd | Ink supply device and ink cartridge |
JP2015150766A (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-24 | キヤノン株式会社 | Liquid storage container and liquid discharge device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230271423A1 (en) | Liquid cartridge | |
US10232631B2 (en) | Liquid cartridge | |
US6705715B2 (en) | Liquid container, cartridge including liquid container, printing apparatus using cartridge and liquid-discharge printing apparatus | |
JP4368088B2 (en) | Ink container and sensing system for detecting its presence and ink level therein | |
WO2016157901A1 (en) | Liquid supply device and liquid consuming device | |
JP5201163B2 (en) | Droplet ejector | |
KR20040017784A (en) | Liquid container, method for detecting liquid amount in liquid container, and liquid ejection recording apparatus | |
JPWO2010079620A1 (en) | Ink supply device | |
US6296354B1 (en) | Ink container with plural ink chambers emptied sequentially, and recording apparatus having the same | |
US20090102897A1 (en) | Liquid Contanier | |
JP2007230188A (en) | Ink tank and recording device | |
US20090135236A1 (en) | Liquid storage container and recording apparatus | |
CA2990342C (en) | Liquid cartridge | |
JP5857773B2 (en) | Liquid ejector | |
JP2017177734A (en) | Liquid cartridge | |
JP6926493B2 (en) | Image recording device | |
JP6961947B2 (en) | Image recording device | |
JP2005313447A (en) | Liquid storing member and liquid consuming apparatus | |
JP2005305940A (en) | Liquid storage member, liquid level detector, and liquid jet apparatus | |
JP2005313446A (en) | Liquid storing member and liquid consuming apparatus | |
JP6922234B2 (en) | Image recording device | |
JP3501663B2 (en) | Liquid storage container, cartridge including the liquid storage container, recording apparatus using the cartridge, and liquid discharge recording apparatus | |
JP2005313449A (en) | Liquid storing member and liquid consuming apparatus | |
WO2005113245A1 (en) | Ink tank and ink jet recorder | |
JP5402687B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus |