JP2008023979A - インクカートリッジおよび印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インクカートリッジ1は、他の同色のインクと区別するために赤外線Lを吸収する機能を有する赤外線吸収物質を添加したインクが充填され、印刷装置100に装填された装填状態で用いられるものであって、インクが貯留される貯留部71と、装填状態でインクを印刷装置100へ供給する供給口72と、貯留部71から供給口72へインクを導く流路73とを有するインク供給系7と、インク供給系7に向けて赤外線Lを発光する発光部81と、発光部81にインク供給系7を介して対向して配置され、発光部81から発光されてインク供給系7を透過した赤外線Lを受光する受光部82とを有するセンサ8とを備えている。
【選択図】図3
Description
このような印刷装置に装填されるインクカートリッジとしては、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。この従来のインクカートリッジには、装填状態でインクが印刷装置側に供給される供給口(outlet)が設けられている。
このようにインクカートリッジが再利用された場合には、例えば、液滴吐出ヘッドのノズルにインクが詰まって当該ノズルからのインクの吐出不良が生じたり、記録媒体に対する印刷状態が粗悪なものとなったりするという問題が発生していた。
本発明のインクカートリッジは、赤外線を吸収する機能を有する赤外線吸収物質を添加したインクが充填され、印刷を行う印刷装置に装填された装填状態で用いられるインクカートリッジであって、
前記インクが貯留される貯留部と、前記装填状態で前記インクを前記印刷装置へ供給する供給口と、前記貯留部から前記供給口へ前記インクを導く流路とを有する少なくとも1つのインク供給系と、
発光部と、
前記発光部に前記インク供給系を介して対向して配置され、前記発光部からの発光光が前記インク供給系を透過することより得られた透過光を受光する受光部とを有するセンサと、
前記センサに電気的に接続され、前記装填状態で前記印刷装置に設けられた装置側端子と接触するインクカートリッジ側端子とを備え、
前記発光光は赤外領域の波長を有する光を含むことを特徴とする。
これにより、例えば、インクの状態での目視では識別の困難なインクを必要な物性に応じて特定することが可能となる。使用済のインクカートリッジに当該インクカートリッジに不適当な偽インクを注入して、前記使用済のインクカートリッジが再度利用されるのを防止することができる。
これにより、流路にインクが存在する場合には、当該インクに配合された赤外線吸収物質によって赤外線が確実に吸収され、受光部で受光される赤外線の光量が確実に減少したものとなる。また、流路にインクが存在しない場合には、受光部で受光される赤外線の光量は、発光部で発光された赤外線の光量とほぼ同等なものとなる。
これにより、流路にインクが存在する場合には、当該インクに配合された赤外線吸収物質によって赤外線が確実に吸収され、受光部で受光される赤外線の光量がより確実に減少したものとなる。
本発明に係るインクカートリッジでは、前記流路は、その途中で少なくとも1回屈曲していることが好ましい。
これにより、インクカートリッジ内のインクを使いきる(使い果たす)ことができる。
前記流路は、前記装填状態で、前記貯留部の底部付近からほぼ水平方向に延びる第1の水平路と、該第1の水平路の端部からほぼ鉛直上方に延びる第1の垂直路と、該第1の垂直路の上端部からほぼ水平方向に延びる第2の水平路と、該第2の水平路の端部からほぼ鉛直下方に延びて前記供給口に達する第2の垂直路とを有することが好ましい。
これにより、インクカートリッジ内のインクを使いきる(使い果たす)ことができる。
これにより、第2の水平路にインクが存在する場合には、当該インクに配合された赤外線吸収物質によって赤外線が確実に吸収され、受光部で受光される赤外線の光量がより確実に減少したものとなる。
これにより、赤外線は、インクに配合された赤外線吸収物質によって確実に吸収され得る。
本発明に係るインクカートリッジでは、前記赤外線吸収物質は、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素およびアントラキノン系色素のうちの少なくとも1種を主材料とするものであることが好ましい。
これにより、赤外線を確実に吸収することができる。
前記インクカートリッジが装填され、前記装填状態で前記インクカートリッジ側端子と接触する装置側端子を有する装填部と、
前記装填状態の前記インクカートリッジから供給された前記インクを液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記装置側端子に電気的に接続され、前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出動作を制御する機能を有する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記インクカートリッジの前記センサからの情報に基づいて、前記インクカートリッジ内の前記インクの使用の適否を判断し、該インクの使用が不適当と判断した場合には、印刷動作を禁止するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、例えば、インクの状態での目視では識別の困難なインクを必要な物性に応じて特定することが可能となる。あるいは、使用済のインクカートリッジに当該インクカートリッジに不適当な偽インクを注入して、前記使用済のインクカートリッジが再度利用されるのを防止することができる。
前記インクカートリッジが装填され、前記装填状態で前記インクカートリッジ側端子と接触する装置側端子を有する装填部と、
発光部と、
該発光部に前記流路を介して対向して配置され、前記発光部からの発光光が前記流路を透過することにより得られた透過光を受光する受光部とを有するセンサと、
前記装填状態の前記インクカートリッジから供給された前記インクを液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記装置側端子に電気的に接続され、前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出動作を制御する機能を有する制御手段とを備え、
前記発光光は赤外領域の波長を有する光を含み、
前記制御手段は、前記センサからの情報に基づいて、前記インクカートリッジ内の前記インクの使用の適否を判断し、該インクの使用が不適当と判断した場合には、印刷動作を禁止するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、使用済のインクカートリッジに当該インクカートリッジに不適当な偽インクを注入して、前記使用済のインクカートリッジが再度利用されるのを防止することができる。
これにより、使用済のインクカートリッジに当該インクカートリッジに不適当な偽インクを注入して、前記使用済のインクカートリッジが再度利用されるのを確実に防止することができる。
これにより、使用済のインクカートリッジに当該インクカートリッジに不適当な偽インクを注入して、前記使用済のインクカートリッジが再度利用されるのを確実に防止することができる。
これにより、赤外線吸収物質が配合されたインクが充填されたインクカートリッジを用いて、印刷動作を確実に行うことができる。
本発明に係る印刷装置では、前記制御手段は、前記光量が前記所定値に達した場合には、印字ドット数をカウントすることが好ましい。
これにより、インクを確実に使いきる(使い果たす)ことができる。
これにより、インクを確実に使いきる(使い果たす)ことができる。
本発明に係る印刷装置では、前記印刷動作が禁止または停止した場合に、前記インクカートリッジの交換を報知する機能を有する報知手段をさらに備えることが好ましい。
これにより、インクカートリッジの交換の必要性や交換の時期を確認することができる。
これにより、赤外線は、インクに配合された赤外線吸収物質によって確実に吸収され得る。
本発明に係る印刷装置では、前記赤外線吸収物質は、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素およびアントラキノン系色素のうちの少なくとも1種を主材料とするものであることが好ましい。
これにより、赤外線を確実に吸収することができる。
<第1実施形態>
図1は、本発明に係る印刷装置の第1実施形態を示す斜視図、図2は、図1に示す印刷装置に装填される本発明に係るインクカートリッジを示す斜視図、図3は、図2中のA−A線断面図、図4は、図2に示すインクカートリッジが有するインクカートリッジ側端子を示す斜視図、図5は、図1に示す印刷装置の液滴吐出ヘッドの斜視図、図6は、図5に示す液滴吐出ヘッドの側面図、図7は、図5に示す液滴吐出ヘッドの平面図、図8は、図1に示す印刷装置の制御手段の制御プログラムを示すフローチャートである。なお、以下では、説明の都合上、図1、図2(a)および図3〜図6中(図9および図10も同様)の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、以下では、説明の都合上、図1、図2(b)、図3および図7の左側を「左」、右側を「右」と言う。
まず、インクカートリッジ1について説明する。
図2に示すインクカートリッジ1は、カートリッジ本体2と、カートリッジ本体2に設置されたセンサ8と、センサ8に電気的に接続された回路基板(電極部)6とを有している。
また、カートリッジ本体2は、実質的に透明な(光透過性を有する)樹脂材料で構成されている。このような樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリメチルメタアクリレート樹脂(PMMA)、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。
なお、インクカートリッジ1におけるインク供給系7の形成数は、図2の構成では、1つであるが、これに限定されず、例えば、2つ以上であってもよい。インク供給系7が3つ形成されたインクカートリッジ1の場合、例えば、各インク供給系7にそれぞれ、赤色、青色および黄色のインクを充填することができる。
また、インクカートリッジ1には、供給口72を開閉する弁機構23が設置されている。弁機構23は、弁体231と、シール部材233と、弁体231を下方(シール部材233側)に向かって付勢するコイルバネ232とで構成されている。
カートリッジ本体2の縁部25の上部には、板状の係合片24が設置されている。この係合片24は、その下端部がカートリッジ本体2の縁部25に対し回動可能に支持されている(図2(b)参照)。係合片24は、その表面に形成された第1の凸部241と、縁部に形成された2つの第2の凸部242とを有している。
また、カートリッジ本体2の縁部25の下部には、板状に突出したガイド部27が形成されている。ガイド部27は、装填状態で、装填部107に形成され、ガイド部27を案内する第3の凹部(ガイド溝)39に係合する。これにより、インクカートリッジ1の位置決めがなされる。
また、カートリッジ本体2の縁部26の下部には、回路基板6が設置される基板設置部29が突出形成されている。図6に示すように、基板設置部29は、装填状態で、その上面291が、装填部107に設けられ弾性材料で構成された係合ピン40に係合する(押圧される)。このような装填状態となることにより、インクカートリッジ1が装填部107から不本意に離脱するのを防止することができる。また、インクカートリッジ1の装填部107に対する位置決めが確実に行われる。
基板本体61は、ほぼ正方形をなす板状部材で構成されたものである。
図4(a)に示すように、各端子62は、基板本体61の表面に、千鳥格子状に配置されている。また、各端子62は、装填状態で、印刷装置100の装填部107に設けられた端子(装置側端子)41と接触する(図6参照)。これにより、装填状態で、センサ8からの信号を印刷装置100へ送信することができたり、印刷装置100からの信号(命令)をセンサ8へ送信することができたりする。また、図4(b)に示すように、基板本体61の裏面側では、各端子62は、端子集積部63によって集積され、当該端子集積部63に接続された導体(ケーブル(図示せず))を介して、センサ8に電気的に接続されている。
なお、基板本体61に対する各端子62の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、印刷法が挙げられる。印刷法を用いることにより、各端子62を高精度に形成することができ、よって、装填状態で、各端子62が装填部107の各端子41と確実に接触する。
このような配置により、発光部81から赤外線Lを確実に第2の水平路733(インク供給系7)に向けて発光することができる。また、発光部81から発光された赤外線Lは、第2の水平路733をその長手方向に沿って透過し、受光部82で確実に受光される。
また、発光部81が発光する赤外線Lのピーク波長(極大波長)は、750〜1500nmであるのが好ましく、800〜1300nmであるのがより好ましい。これにより、赤外線Lは、インクに配合された赤外線吸収物質によって確実に吸収され得る。
図1に示すように、印刷装置100では、液滴吐出ヘッド101は、装填部107の下部に搭載されている。この液滴吐出ヘッド101は、ガイド軸102により案内されてキャリッジモータ104によりベルト103を介して矢印方向(ガイド軸102の長手方向)に移動する。また、液滴吐出ヘッド101は、装填部107に装填されたインクカートリッジ1から供給されたインクを液滴として吐出することができる。
このような印刷装置100では、記録媒体109は、紙送りローラ(図示せず)と紙押えローラ(図示せず)とにより搬送され、液滴吐出ヘッド101の下を通過する。この際に、記録媒体109には、液滴吐出ヘッド101から吐出されるインク滴によって印刷が行われ、排出ローラ(図示せず)によって印刷装置100から排出される。
装填部107の裏側(図6中右側)には、溝31および32が形成されている。溝31および32は、それぞれ、4つのインクカートリッジ1の配置方向に沿って形成されている。溝31には、ガイド軸102が挿通する。また、溝32には、ガイド軸102の近傍に当該ガイド軸102と平行に突出形成されたガイド部(図示せず)が挿通する。これにより、装填部107がガイド軸102および前記ガイド部に沿って確実に摺動(移動)することができる。よって、液滴吐出ヘッド101による記録媒体109に対する印刷を安定して行うことができる。
このようなリブ33および34が形成されていることにより、装填部107に対して各インクカートリッジ1を着脱するとき、当該インクカートリッジ1の側面が各リブ33および34に案内され、その操作を容易に行うことができる。
また、印刷装置100は、インクカートリッジ1の交換(またはそれに関連した情報)を表示する(報知する)機能を有する表示手段(報知手段)106を有している。この表示手段106は、例えば、液晶パネルで構成することができる。
また、正常な印刷が行われると、経時的に、インクが消費され、遂には、正常な印刷が不可能となる程度のインクの残量(例えばほぼ零)となる、すなわち、インクが空の状態になる。この場合、使用済の(空の状態の)インクカートリッジ1を未使用のインクカートリッジ1に交換すれば、再度、正常な印刷が可能となる。
前述したように、このようなインクの使用の適否の判断は、センサ8からの情報に基づいて行われる。このセンサ8からの情報としては、特に限定されないが、本実施形態では、受光部82で受光された赤外線Lの光量を用いる。
インクカートリッジ1内(第2の水平路733)に偽インクが存在する場合には、発光部81から発光された赤外線Lは、前述したように吸収されない。このため、受光部82で受光される赤外線Lの光量は、発光部81で発光された赤外線Lの光量とほぼ同等なものとなる。
印刷装置100が印刷動作を開始しようとすると、発光部81が赤外線Lを発光する(ステップS900)。
受光部82で受光された赤外線Lの光量が、制御手段105の記憶部に予め記憶された(設定された)閾値(所定値)以上か否かを判断する(ステップS901)。光量が閾値以上ではない、すなわち、閾値未満である(インクカートリッジ1内のインクは正インクであり、印刷(使用)に適当である)と判断されたら、前述したように印刷動作(正常な印刷)を行う(ステップS902)。
ステップS901において、光量が閾値以上である(インクカートリッジ1内のインクは偽インクであり、印刷(使用)に不適当である)と判断されたら、印刷動作を禁止する(ステップS903)。
このような構成により、使用済のインクカートリッジに当該インクカートリッジに不適当な偽インクを注入して、前記使用済のインクカートリッジが後発的に使用される、すなわち、再度利用されるのを防止することができる。
なお、印刷動作の禁止としては、例えば、液滴吐出ヘッド101の液滴吐出動作の禁止や、記録媒体109を搬送する搬送動作(紙送り動作)の禁止等が挙げられる。
このような構成(制御)により、正インクを確実に使いきる(使い果たす)ことができる。
また、印刷動作を停止した場合、前述したように、表示手段106によって、「インクカートリッジを(真正品のインクカートリッジに)交換して下さい」の旨を表示してもよい。これにより、インクカートリッジ1の交換時期を把握することができる。
また、印刷装置100は、センサ8からの微弱な電流を検出する電流検出手段を有してもよい。この微弱な電流としては、例えば、正インクがインクカートリッジ1に充填されており、これに相当する光量(受光部82で受光する光量)の電流とすることができる。
また、インクカートリッジ1の製造時期に対応して、赤外線吸収物質の含有量や構成材料等の諸条件を変更したり、発光部81から発光される赤外線Lのピーク波長を変更したりしてもよい。これにより、インクカートリッジ1の製造時期(生産履歴)を管理することができる。
図9は、本発明に係る印刷装置(第2実施形態)の液滴吐出ヘッドの側面図である。
以下、この図を参照して本発明に係る印刷装置の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、センサが印刷装置に設置されていること以外は前記第1実施形態と同様である。
装填状態では、インクカートリッジ1Aのインク供給系7(流路73)の第2の水平路733が発光部81と受光部82との間に位置する。これにより、発光部81と受光部82との間の赤外線Lの光路は、第2の水平路733の長手方向に沿うものとなる。これにより、第2の水平路733にインクが存在する場合には、当該インクに配合された赤外線吸収物質によって赤外線Lが確実に吸収され、受光部82で受光される赤外線Lの光量がより確実に減少したものとなる。また、第2の水平路733にインクが存在しない場合には、受光部82で受光される赤外線Lの光量は、発光部81で発光された赤外線Lの光量とほぼ同等なものとなる。
このような構成の印刷装置100Aでは、前記第1実施形態の印刷装置100とほぼ同様の制御を行うことができる。これにより、使用済のインクカートリッジに当該インクカートリッジに不適当な偽インクを注入して、前記使用済のインクカートリッジが後発的に使用される、すなわち、再度利用されるのを防止することができる。
図10は、本発明に係る印刷装置の第3実施形態を示す斜視図である。
以下、この図を参照して本発明に係る印刷装置の第3実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、装填部が固定的に設置されていること以外は前記第2実施形態と同様である。
また、液滴吐出ヘッド101は、ガイド軸102に沿って移動することができる。この液滴吐出ヘッド101は、チューブ(図示せず)を介して、装填部107Aに接続されている。これにより、前記チューブを介して、装填部107Aに装填されたインクカートリッジ1Aからインクを液滴吐出ヘッド101に供給することができる。
また、本発明に係るインクカートリッジおよび印刷装置は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
例えば、前記第1実施形態に記載の装填部が、前記第3実施形態の装填部と同様に、固定的に設置されていてもよい。
63……端子集積部 7……インク供給系 71……貯留部 711……第1の空間 712……第2の空間 713……底部 72……供給口 73……流路 731……第1の水平路 731a……右端部 732……第1の垂直路 732a……上端部 733……第2の水平路 733a……右端部 734……第2の垂直路 8、8A……センサ 81……発光部 82……受光部 100、100A、100B……印刷装置(プリンタ) 101……液滴吐出ヘッド 102……ガイド軸 103……ベルト 104……キャリッジモータ 105……制御手段 106……表示手段(報知手段) 107、107A……装填部(キャリッジ) 109……記録媒体 L……赤外線 S900〜S904……ステップ
Claims (18)
- 赤外線を吸収する機能を有する赤外線吸収物質を添加したインクが充填され、印刷を行う印刷装置に装填された装填状態で用いられるインクカートリッジであって、
前記インクが貯留される貯留部と、前記装填状態で前記インクを前記印刷装置へ供給する供給口と、前記貯留部から前記供給口へ前記インクを導く流路とを有する少なくとも1つのインク供給系と、
発光部と、
前記発光部に前記インク供給系を介して対向して配置され、前記発光部からの発光光が前記インク供給系を透過することより得られた透過光を受光する受光部とを有するセンサと、
前記センサに電気的に接続され、前記装填状態で前記印刷装置に設けられた装置側端子と接触するインクカートリッジ側端子とを備え、
前記発光光は赤外領域の波長を有する光を含むことを特徴とするインクカートリッジ。 - 前記発光部と前記受光部とは、前記流路の一部を介して対向配置されている請求項1に記載のインクカートリッジ。
- 前記発光部と前記受光部との間の前記発光光の光路は、前記流路の長手方向に沿うものである請求項1または2に記載のインクカートリッジ。
- 前記流路は、その途中で少なくとも1回屈曲している請求項1ないし3のいずれかに記載のインクカートリッジ。
- 前記供給口は、前記装填状態で、下方に向かって開口したものであり、
前記流路は、前記装填状態で、前記貯留部の底部付近からほぼ水平方向に延びる第1の水平路と、該第1の水平路の端部からほぼ鉛直上方に延びる第1の垂直路と、該第1の垂直路の上端部からほぼ水平方向に延びる第2の水平路と、該第2の水平路の端部からほぼ鉛直下方に延びて前記供給口に達する第2の垂直路とを有する請求項1ないし4のいずれかに記載のインクカートリッジ。 - 前記発光部と前記受光部とは、前記第2の水平路を介してその長手方向に対向配置されている請求項5に記載のインクカートリッジ。
- 前記発光光のピーク波長は、750〜1500nmである請求項1ないし6のいずれかに記載のインクカートリッジ。
- 前記赤外線吸収物質は、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素およびアントラキノン系色素のうちの少なくとも1種を主材料とするものである請求項1ないし7のいずれかに記載のインクカートリッジ。
- 請求項1ないし8のいずれかに記載のインクカートリッジを装填した装填状態で印刷を行う印刷装置であって、
前記インクカートリッジが装填され、前記装填状態で前記インクカートリッジ側端子と接触する装置側端子を有する装填部と、
前記装填状態の前記インクカートリッジから供給された前記インクを液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記装置側端子に電気的に接続され、前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出動作を制御する機能を有する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記インクカートリッジの前記センサからの情報に基づいて、前記インクカートリッジ内の前記インクの使用の適否を判断し、該インクの使用が不適当と判断した場合には、印刷動作を禁止するよう構成されていることを特徴とする印刷装置。 - 赤外線を吸収する機能を有する赤外線吸収物質を含有したインクが充填され、該インクが通過する流路を有するインクカートリッジを装填した装填状態で印刷を行う印刷装置であって、
前記インクカートリッジが装填され、前記装填状態で前記インクカートリッジ側端子と接触する装置側端子を有する装填部と、
発光部と、
該発光部に前記流路を介して対向して配置され、前記発光部からの発光光が前記流路を透過することにより得られた透過光を受光する受光部とを有するセンサと、
前記装填状態の前記インクカートリッジから供給された前記インクを液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記装置側端子に電気的に接続され、前記液滴吐出ヘッドの液滴吐出動作を制御する機能を有する制御手段とを備え、
前記発光光は赤外領域の波長を有する光を含み、
前記制御手段は、前記センサからの情報に基づいて、前記インクカートリッジ内の前記インクの使用の適否を判断し、該インクの使用が不適当と判断した場合には、印刷動作を禁止するよう構成されていることを特徴とする印刷装置。 - 前記制御手段において、前記インクカートリッジ内の前記インクの使用の適否の判断は、前記受光部で受光された前記透過光の光量に応じて行われる請求項9または10に記載の印刷装置。
- 前記制御手段は、前記光量が予め設定した所定値以上の場合には、前記印刷動作を禁止するよう制御する請求項11に記載の印刷装置。
- 前記制御手段は、前記光量が前記所定値未満の場合には、前記印刷動作を実行するよう制御する請求項11または12に記載の印刷装置。
- 前記制御手段は、前記光量が前記所定値に達した場合には、印字ドット数をカウントする請求項13に記載の印刷装置。
- 前記制御手段は、前記カウントされた印字ドット数が、予め設定された所定ドット数に達した場合には、前記印刷動作を停止するよう制御する請求項14に記載の印刷装置。
- 前記印刷動作が禁止または停止した場合に、前記インクカートリッジの交換を報知する機能を有する報知手段をさらに備える請求項9ないし15のいずれかに記載の印刷装置。
- 前記発光光の極大波長は、750〜1500nmである請求項10ないし16のいずれかに記載の印刷装置。
- 前記赤外線吸収物質は、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素およびアントラキノン系色素のうちの少なくとも1種を主材料とするものである請求項10ないし17のいずれかに記載の印刷装置。
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