JP4012195B2 - インクタンク、記録装置、インクタンクの製造方法、およびインク残量検知方法 - Google Patents

インクタンク、記録装置、インクタンクの製造方法、およびインク残量検知方法 Download PDF

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Description

本発明は、インクタンク内のインク残量を検知することができるインクタンク、記録装置、インクタンクの製造方法、およびインク残量検知方法に関するものである。
紙やプラスチック薄板(OHPなど)等の記録媒体に対して、文字などを含む画像を記録するための記録方式の一つとしては、液体のインクによって、記録媒体の記録面に接触あるいは非接触状態で記録を行う液体記録方式がある。その液体記録方式の中でも、微小のインク液滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録方式は、高速記録が可能、カラー画像の記録が容易、紙は勿論のこと布等の記録媒体に記録が可能、騒音が小さい、および高品位な記録が可能である、といった種々の利点を有している。
一般に、インクジェット記録装置を含む種々の記録装置に対するインク供給源としては、カートリッジタイプのインクタンク(インクカートリッジ)が採用されている。このインクカートリッジは、記録装置に対して着脱自在なものが多く使用されている。
インクカートリッジ内のインクが無くなった場合には、記録動作が途中で途絶えてしまうため、そのインクカートリッジ内のインクの残量を検知するための機構が種々提案されている。インクカートリッジ内のインク残量の検知機構としては、インクカートリッジ内に設けた電極間の導通状態の検知手段を用いる機構や、インクの光学的な検知手段を用いる機構などがある。特に、光学的にインクの有無を検知する手段は、その構成が簡便であって大きな装置を必要としないため、適用されることが多い。
光学的にインク残量を検知する機構として、例えば特許文献1および2には、プリズムを用いた機構が提案されている。プリズムを用いたインク残量の検知機構は、記録装置側に発光部と受光部とを備え、インクカートリッジ側に、ポリプロピレンなどの光透過性材料によって構成されたプリズム反射面を備えている。インクカートリッジ内のインクが無くなって、プリズムの反射面の界面がインクから空気に代わったときに、記録装置側の発光部からの光がプリズムの反射面で全反射して、記録装置側の受光部によって検知される。このような光学的反射強度の変化に基づいて、インクカートリッジ内のインクの有無が検知される。
特開平02−102062号公報 特開平07−218321号公報 特開平10−323993号公報 特開平08−151545号公報 特開平08−003548号公報 特開昭60−29996号公報 米国特許第5,093,147号明細書 米国特許第5,614,008号明細書 米国特許第4,540,595号明細書 特表2001−503459号公報 特開2000−129185号公報
しかし、光学的反射強度の変化に基づいて、インクカートリッジ内のインクの有無を検知する機構には、以下のような不具合が生じるおそれがあった。
すなわち、インク残量のインク検知精度を向上させるために発光部の光量(出力)を増大させた場合に、本来検知すべき反射光の他に、発光部からの光によって不要な乱反射光や散乱光が生じ、それらが比較的大きな光量となって受光部に届いてしまうことがある。そのため、インクの有無を正確に検知できなくなるおそれがある。また、このように比較的大きな光量となる乱反射光や散乱光を考慮して、インク有無を判定するための閾値としての光量を高く設定した場合には、インク残量の検知精度の低下や検知の遅れを生じるおそれがある。
本発明の目的は、インク収容部内のインクの残量を光学的に高精度に検知することができるインクタンク、記録装置、インクタンクの製造方法、およびインク残量検知方法を提供することにある。
本発明のインクタンクは、インクを収容可能なインク収容部が形成されたインクタンクにおいて、前記インク収容部は、外部から照射される第1の波長λ1の照射光によって励起されて前記第1の波長と異なる第2の波長λ2にて発光する発光物質を含むインクを収容し、前記波長λ1の照射光に対して透明性を有し、かつ前記波長λ2の光に対して透明性を有し、前記インクタンクは、前記波長λ1の照射光に対して透明性を有する部分を通して、前記第1の波長λ1の照射光を前記インクタンクの外部から前記インク収容部の内部に導入し、かつ前記部分とは異なる部分であって前記波長λ2の光に対して透明性を有する部分を通して、前記インクの前記発光物質が発する前記波長λ2の光を前記インクタンクの外部に導出する光学路を備えることを特徴とする。
本発明の記録装置は、インクタンクから供給されるインクを用いて画像を記録可能な記録装置において、前記インクタンクは、外部から照射される第1の波長λ1の照射光によって励起されて第2の波長λ2にて発光する発光物質を含むインクを収容したインク収容部と、前記波長λ1の照射光に対して透明性を有する部分を通して、前記波長λ1の照射光を前記インクタンクの外部から前記インク収容部の内部に導入し、かつ前記部分とは異なる部分であって前記波長λ2の光に対して透明性を有する部分を通して、前記発光物質が発する前記波長λ2の光を前記インクタンクの外部に導出する光学路と、を備え、前記記録装置は、前記光学路を通して前記インク収容部の内部に前記波長λ1の照射光を照射する発光部と、前記光学路を通して前記インクの前記発光物質が発する前記波長λ2の光を受けて検知する受光部と、を備えることを特徴とする。
本発明のインクタンクの製造方法は、インクを収容可能なインク収容部が形成されたインクタンクの製造方法において、少なくとも前記インク収容部が形成された筐体を用意する工程と、前記筐体に設けられたインク収容部と前記インクタンクの外部とを連通させるためのインク供給部を形成する工程と、第1の波長λ1の照射光に対して透明性を有する部分を通して、前記インクタンクの外部から照射される前記波長λ1の照射光を前記インク収容部の内部に導入し、かつ前記部分とは異なる部分であって前記波長λ1とは異なる第2の波長λ2の光に対して透明性を有する部分を通して、前記インク収容部の内部から発せられる前記波長λ2の光を前記インクタンクの外部に導出する光学路を形成する工程と、
前記インクタンクの外部から照射される前記波長λ1の照射光により励起されて前記波長λ2にて発光する発光物質をインクに溶解または分散させる工程と、前記発光物質が溶解または分散されたインクを前記インク収容部に充填する工程と、を含むことを特徴とする。
本発明のインク残量検知方法は、インク収容部に収容されたインクの残量を検知するためのインク残量検知方法において、前記インク収容部の内部に第1の波長λ1の照射光を照射し、前記照射光によって、前記インク収容部内のインク中の発光物質を前記波長λ1とは異なる第2の波長λ2にて励起させて発光させ、前記発光物質が発する前記波長λ2の光に基づいて、前記インク収容部内のインクの残量を検知することを特徴とする。
本発明によれば、インク収容部の内部に照射した照射光によって、インク収容部内のインク中の発光物質を励起させて発光させ、その発光物質が発する光を検知することにより、照射光とは異なる波長の発光物質の発光に基づいて、インク収容部内のインクの残量を検知することができる。
すなわち、照射光の散乱光や乱反射光の影響を受けることなく、インク中の発光物質が発する光を検知して、インク収容部内のインクの残量を正確に検知することができる。例えば、インクの残量の判定するための光量の閾値を低く設定し、検知光量のS/N比を大きく確保して、インクの残量を高精度に検知することができる。
また、記録装置に対するインクタンクの装着の有無も検知することもでき、インクタンクが装着されていないまま、記録動作を実行する事態を回避することもできる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1の実施形態)
図1および図2のように、本実施形態におけるインクカートリッジ110の本体は、蓋部材1Aとケース部材1Bとの結合によって構成されており、その内部は、仕切り壁6によってインク収容室5Aと吸収体収容室5Bに区分されている。吸収体収容室5Bには、大気に連通する大気連通口2と、不図示のインクジェット記録ヘッドにインクを供給するためのインク供給部8が形成されている。この吸収体収容室5Bの内部には、インクを毛管力により吸収保持して、インク供給部8から導出するインクに負圧を付与するための吸収体3が収容されている。インク収容室5Aは、連通部7のみを介して吸収体収容室5Bに連通している。
吸収体収容室5B内のインクは、インク供給部8に接続されるインクジェット記録ヘッドにおけるインクの消費に伴い、吸収体3によって所定の負圧を付与されたままインク供給部8からインクジェット記録ヘッドに供給される。そして、この吸収体収容室5B内のインクの減少に伴い、連通部7を通しての気液交換により、インク収容室5A内のインクが吸収体収容室5B内に供給される。すなわち、連通部7のインク収容室5A側と吸収体収容室5B側との間の圧力差により、連通部7を通して、インク収容室5A内のインクが吸収体収容室5B内に供給され、同時に、吸収体収容室5B内の空気がインク収容室5A内に導入される。これにより、インクカートリッジ110は、インク供給部8から所定圧のインクを安定供給することができる。
図1は、インク収容室5A内にインクが存在する状態におけるインクカートリッジ110の断面図、図2は、図1のII矢視図である。図1は、図2のa−a′線に沿う断面図に相当する。図3は、インク収容室5A内にインクが存在しない状態におけるインクカートリッジ110の断面図である。
本実施形態は、このようなインクカートリッジ110のインク収容室5A内のインク残量を検知する構成となっている。そのため、インク収容部5Aは、後述する波長の光を透過する透明性の樹脂材料によって形成されている。
インクカートリッジ110を用いるインクジェット記録装置側には、内部に発光ダイオード(不図示)をもつ発光部13が設けられている。その発光ダイオードから発光される光は、ドーム状の集光レンズ13Aにより集光されて、インク収容室5Aの底面に向かって垂直に投射される。その投射光11の波長をλ1とする。インク収容室5Aおよび吸収体収容室5Bに収容されるインク中には、発光物質10が分散されている。発光部13から発せられた波長λ1の投射光11は、その波長に対して透明性を有するインク収容室5の底面壁を透過して、インクに照射される。インク中に分散している発光物質10は、その波長λ1の投射光11を吸収して励起され、波長λ1と異なる波長λ2の光12を発する。
また、インクジェット記録装置側には、インクカートリッジ110の外部の近傍に位置する第1の受光部15が設けられている。この第1の受光部15は、波長λ2の光12を検出する機能(感度)がある。インク収容室5Aを構成する壁には、第1の受光部15とインク収容室5A内のインクとの間に位置する集光部材16が一体的に設けられている。この集光部材16は凸レンズであり、インク収容室5A内のインク量の変化に拘わらず、そのインク中に分散された発光物質10が放つ光12を効率よく集光して第1の受光部15に導く。
このように本実施形態においては、投射光11を発光物質10の光励起光として利用する。そして、その投射光11を発光部13からインク収容室5A内のインクに照射し、そのインク中に分散されている発光物質10を励起させ、その発光物質10からの発光12を第1の受光部15によって検知することによって、インク収容室5A内のインク残量を検知する。
すなわち、図1のようにインク収容室5A内にインクが存在する場合、インク中の発光物質10は、発光部13からインク収容室5A内のインクに向けて投射された波長λ1の励起光11を吸収し、励起光11の波長λ1とは異なる波長λ2の光12を発する。発光物質10の発した光12の一部は、集光部材16によって集光された後、第1の受光部15によって検出される。
一方、図3のようにインク収容室5A内のインクが消費されて、それが存在しない場合には、そのインク収容室5A内に発光物質10も存在しない。そのため、励起光11を照射しても光12は発せられず、それが第1の受光部15によって検知されることはない。
このように、発光物質10が発する光12が第1の受光部15によって検知されるか否かによって、インク収容室5A内のインク残量の有無を検知することができる。
第1の受光部15は、発光物質10が発する波長λ2の光12は検出し、かつ発光部13からの波長λ1の励起光11は検出しないように構成されている。例えば、特定の波長領域をカットするフィルタが第1の受光部15に設けられており、そのフィルタによって、波長λ1の励起光11が第1の受光部15によって検出されないように減光またはカットする。そのため、励起光11の散乱光や乱反射光が第1の受光部15の周辺に到達したとしても、それらの光は、フィルタによって減光またはカットされ、第1の受光部15によって検出されない。したがって、第1の受光部15は、波長λ1の励起光11の影響を受けることなく、波長λ2の光12を確実に検出することができ、この結果、インク収容室5A内のインク残量の有無を高精度に検知することができる。また、インクカートリッジ110が存在しないときは、第1の受光部15が光12を検出しないため、インクカートリッジ110の有無を検知することもできる。
また、インクカートリッジ110に設けられた集光部材16は、発光物質10が放つ散乱発光の光12を集光して第1の受光部15へ導く。そのため、インク収容室5内のインクが少なくなってもインクが存在する限り、発光物質10が放つ光12は、集光されて第1の受光部15に到達する。したがって、インク残量の検知精度をより向上させることができる。
発光物質10とは、蛍光物質や燐光物質等の光励起によって発光する物質であり、その中でも可視光領域においては吸収発光しない物質が望ましい。この発光物質10は、上述したようなインク残量の検知、およびインクカートリッジ110の有無の検知のために有効に機能すると共に、それを含むインクによって記録媒体に画像が記録した際には、本来記録液として調整されているインクの色度や彩度を損なわないことが必要である。例えば、発光物質10として、人間の目に見える波長の光によっては発光しない物質を用いる。
このような発光物質10の材料としては、例えば、特許文献4,5,6等に記載されているネオジム(Nb)、イッテルビウム(Yb)およびエルビウム(Er)を含有した無機の赤外発光蛍光体、特許文献7,8,9,10に記載されているポリエステルを含有した赤外発光体、特許文献11に記載されているフタロシアニンを含んだ赤外発光体等、公知の材料を用いることができる。
また、発光物質10は、非可視光領域に吸収・発光帯をもつ紫外線発光物質であってもよい。また、発光物質10として、上記のような赤外発蛍光体を使用した場合には、発光部13が投射する光11の波長、第1の受光部15が検知する波長が非可視光領域であるため、発光部13の材料としてはGaAs、GaAlAs等が適し、また第1の受光部15の材料としてはInGaAs、Si等が適している。
また、色などが異なるインクを収容したインクカートリッジに対して、同じシステムを用いてインク残量の検知を行うこともできる。この場合には、インクの種類や濃度に応じて受光部13の受光量に差が生じて、インク残量の検知精度にバラツキが生じることがないように、インクの種類や濃度に応じてインク中の発光物質10の濃度を調整する。
(記録装置の構成例)
図14は、本発明を適用可能な記録装置の構成例を説明するための概略斜視図である。
本例の記録装置50はシリアルスキャン方式の記録装置であり、ガイド軸51,52によって、キャリッジ53が矢印Aの主走査方向に移動自在にガイドされている。キャリッジ53は、キャリッジモータおよびその駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達機構により、主走査方向に往復動される。キャリッジ53には、記録ヘッド10(図15参照)と、その記録ヘッド10にインクを供給するインクタンクが搭載される。記録ヘッド10とインクタンクは、インクジェットカートリッジを構成するものであってもよい。そのインクタンクとして、前述したインクカートリッジ110を搭載することができ、その内部のインクは、インク供給口8を通して記録ヘッド10に供給される。そのインクカートリッジ110は、キャリッジ53または記録ヘッド10の定位置に設けられたインクカートリッジ装着部に対して、着脱レバー9(図1参照)を用いて装着および抜脱することができる。インクカートリッジ110を装着した場合、通常、図1中の左側が記録装置の前側(手前側)となる。
記録ヘッド10は、インクカートリッジ110から供給されるインクを記録媒体に付与して画像を記録するものであり、本例においては、吐出口からインクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドが用いられている。そのインクジェット記録ヘッドとしては、電気熱変換体(ヒータ)やピエゾ素子などを用いてインクを吐出する種々の方式のものを用いることができる。電気熱変換体を用いた場合には、その発熱によりインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して吐出口からインクを吐出させることができる。
記録媒体としての用紙Pは、記録装置50の前側部に設けられた挿入口55から挿入された後、その搬送方向が反転されてから、送りローラ56によって矢印Bの副走査方向に搬送される。記録装置50は、記録ヘッド10を主走査方向に移動させつつ、プラテン57上の用紙Pのプリント領域に向かってインクを吐出させる記録動作と、その記録幅に対応する距離だけ用紙Pを副走査方向に搬送する搬送動作と、を繰り返すことによって、用紙P上に順次画像を記録する。
キャリッジ53の移動領域における図14中の左端には、キャリッジ53に搭載された記録ヘッド10の吐出口の形成面と対向する回復系ユニット(回復処理手段)58が設けられている。回復系ユニット58には、記録ヘッド10の吐出口のキャッピングが可能なキャップと、そのキャップ内に負圧を導入可能な吸引ポンプなどが備えられている。そして、吐出口を覆ったキャップ内に負圧を導入することにより、吐出口からインクを吸引排出させて、記録ヘッド10の良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理(「吸引回復処理」ともいう)をする。また、キャップ内に向かって、吐出口から画像の寄与しないインクを吐出させることによって、記録ヘッド10の良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理(「吐出回復処理」ともいう)をすることもできる。
また記録装置50には、キャリッジ53が所定のインク残量検知位置まで移動したときに、図1のようにインクカートリッジ110のインク収容室5Aと対向するように、発光部13および受光部15(図14においては不図示)が配備されている。そのインク残量検知位置は、回復形ユニット58が備わるホームポジションに設定することができる。この場合には、記録ヘッド10の待機時、回復処理時、および記録動作の休止時等においてキャリッジ53がホームポジションに移動したときに、前述したようなインク残量を検知することができる。
図15は、図14の記録装置の制御系の概略ブロック構成図である。
図15において、CPU100は、本記録装置の動作の制御処理やデータ処理等を実行する。ROM101は、それらの処理手順等のプログラムが格納され、またRAM102は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。記録ヘッド10からのインクの吐出は、その記録ヘッド10が電気熱変換体を用いてインクを吐出するインクジェット記録ヘッドの場合には、CPU100が電気熱変換体の駆動データ(画像データ)および駆動制御信号(ヒートパルス信号)をヘッドドライバ10Aに供給することにより行われる。CPU100は、キャリッジ53を主走査方向に駆動するためのキャリッジモータ103をモータドライバ103Aを介して制御し、また用紙Pを副走査方向に搬送するためのP.Fモータ104をモータドライバ104Aを介して制御する。
またCPU100は、インクカートリッジ110内のインク残量の検知時に、キャリッジ53をインク残量検知位置まで移動させて、図1のように、インクカートリッジ110のインク収容室5Aを発光部13および受光部15と対向させる。そして前述したように、発光部13からインク収容室5A内に励起光11を照射し、受光部15によって発光物質10からの光12が検知されるか否かによって、インク収容室5A内のインク残量の有無を検知する。さらにCPU100は、そのインク残量の検知結果に応じた処理をする。例えば、インク残量がない場合には、記録動作を中断させたり、インクカートリッジ110を新規のものと交換する作業を促す。
(第2の実施形態)
図4および図5は、本発明の第2の実施形態を説明するための図である。図4は、インク収容室5A内にインクが存在する状態におけるインクカートリッジ110の断面図、図5は、図4のV矢視図である。図4は、図5のa−a′線に沿う断面図に相当する。
前述した第1の実施形態との相違は、インクカートリッジ110に、発光部13の励起光11を散乱させるための拡散部材17を設けた点にある。本例の場合は、拡散部材17として凹レンズが設けられている。その凹レンズは、励起光11に対しの透明性をもつ樹脂、より具体的には透明グレードのポリプロピレンによって、インク収容室5と一体に形成されている。その凹レンズ17を通過した励起光11は拡散し、インク収容室5内におけるインク中の平均光量は低下する。しかし、発光物質10の発光強度が飽和するように発光部13からの励起光11を十分に強く設定した場合には、凹レンズを設けることで、拡散された広い範囲に存在する発光物質10に対して励起光11を効果的に照射できて、励起する発光物質10の量は増加する。この結果、1の受光部15が検知する光12の光量が増加し、インク残量の検知精度が向上する。
(第3の実施形態)
図6から図8は、本発明の第3の実施形態を説明するための図である。図6は、インク収容室5A内にインクが存在する状態におけるインクカートリッジ110の断面図、図7は、図6のVII矢視図である。図6は、図7のa−a′線に沿う断面図に相当する。図8は、インク収容室5A内にインクが存在しない状態におけるインクカートリッジ110の断面図である。
前述した実施形態においては、インクカートリッジ110にインク収容室5Aと吸収体収容室5Bが備えられている。しかし、インクカートリッジ110は少なくともインク収容部5Aを備えたインクタンクを構成するものであればよい。例えば、可撓性の袋状カートリッジの内部にインク収容部5Aを構成するもの、あるいはインクカートリッジ110内のほぼ全域にインクを直接収容するインク収容部5Aを構成するものであってもよい。
本実施形態においては、後者のように、インクカートリッジ110内のほぼ全域にインクを直接収容するインク収容部5Aが構成されている。本実施形態における基本的な機能は、前述した第1の実施形態と同様である。本実施例ではさらに、インクカートリッジ110内部に反射鏡18が設けられている。この反射鏡18は、発光物質10が発する光12を集約し、その光量を増加して第1の受光部15に導く。その結果、インク残量の検知精度が向上する。
(第4の実施形態)
図9から図12は、本発明の第4の実施形態を説明するための図である。図9は、インク収容室5A内にインクが存在する状態におけるインクカートリッジ110の断面図、図10は、図9のX矢視図である。図9は、図10のa−a′線に沿う断面図に相当する。図11は、インク収容室5A内にインクが存在しない状態におけるインクカートリッジ110の断面図である。
本実施形態における基本的な機能は、前述した第1の実施形態と同様である。第1の実施形態との相違は、インクカートリッジ100に三角プリズム4を備え、また記録装置側に第2の受光部14を設けた点にある。第2の受光部14は、発光部13から照射される波長λ1の投射光11を検知する機能をもち、図11のように、インク収容室5A内にインクがないときには、プリズム4による光の全反射を利用して投射光11を検知する。一方、図12のように、インク収容室5A内にインクが存在するときには、投射光11によって励起された発光物質10が波長λ2の光12を発する。その光12は第1の受光部15によって検知される。
図12は、プリズム4の表面に入射角θの光が入射した場合のプリズム4の機能を説明するための概念図である。プリズム4の図12中下側に空気が存在する場合には、その空気とプリズム4との界面において入射光が反射し、その反射光の反射角は入射角と同じ角度θとなる。この状況は、図11のようにインク収容室5A内にインクが存在しない場合に相当する。一方、プリズム4の図12中下側にインクが存在する場合には、そのインクとプリズム4との界面において入射光が屈折角θ′で屈折して、図12中の2点鎖線のような透過光となる。この状況は、図9のようにインク収容室5A内にインクが存在している場合に相当する。
このように、第2の受光部14は、発光部13から照射される波長λ1の投射光11を検知し、一方、第1の受光部15は、投射光11によって発光物質10が励起されたときに、その発光物質10が発する波長λ2の光12を検出する。したがって、第1の受光部15および第2の受光部14がいずれも光を検出できないときは、インクカートリッジ110が装着されていないと判定することができる。また、第1の受光部15が光(波長λ2の光12)を検知できたときには、インク収容室5A内にインクが存在していると判定することができる。さらに、第1の受光部15が光(波長λ2の光12)を検出できず、かつ第2の受光部14が光(波長λ1の投射光11)を検出できたときには、装着されているインクカートリッジ110のインク収容室5A内のインクがないと判定することができる。
図13は、このような3つの判定内容の説明図である。インクタンクとしてのインクカートリッジ110が装着されている場合に、その内部にインクがなければ波長λ1の投射光11が検出され、そのインクがあれば波長λ2の光12が検出される。また、そのインクカートリッジ110が装着されていない場合には、波長λ1の投射光11も波長λ2の光12も検出されない。このように、波長λ1,λ2の光の検出の有無の組み合わせにより、インクの有無、およびインクカートリッジが装着されているか否かを判定することができる。
また、第1および第2の受光部15,14は、それらが検知可能な光の波長域が異なるため、発光物質10から散乱発光12が発せられる状況下であっても誤検知が生じるおそれはない。
(第5の実施形態)
インクカートリッジ(インクタンク)110の製造方法は、次のような工程を含むことができる。
少なくともインクを貯留する空間(インク貯留空間)が形成される筐体を用意する工程。その筐体に設けられたインク貯留空間と、外部と、を連通させるためのインク供給部を形成する工程。インクカートリッジの内部において発せられる光を集光する集光装置、および/または、その光をインクカートリッジの外部に導く光学路を設ける工程。インクカートリッジの外部から照射される外部光により励起されて発光する発光物質を、インクに溶解または分散させる工程。このようにして得られたインクをインク貯留空間に充填する工程。このような工程を含むことによって、インクカートリッジ(インクタンク)110を製造することができる。
(他の実施形態)
本発明は、インクジェット記録装置のみならず、インクを記録媒体に付与するための種々の記録ヘッドを用いた記録装置に対して広く適用することができる。また記録装置は、シリアルスキャン方式のみに特定されず、記録媒体の記録領域の全幅に渡って延在する長尺の記録ヘッドを用いるフルラインタイプの記録装置であってもよい。
本発明の第1の実施形態におけるインクカートリッジのインク存在時の断面図である。 図1のII矢視図である。 図1のインクカートリッジのインク不在時の断面図である。 本発明の第2の実施形態におけるインクカートリッジのインク存在時の断面図である。 図4のV矢視図である。 本発明の第3の実施形態におけるインクカートリッジのインク存在時の断面図である。 図6のVII矢視図である。 図6のインクカートリッジのインク不在時の断面図である。 本発明の第4の実施形態におけるインクカートリッジのインク存在時の断面図である。 図9のX矢視図である。 図9のインクカートリッジのインク不在時の断面図である。 図9におけるプリズムの機能の説明図である。 図9のインクカートリッジを用いた検知内容の説明図である。 本発明を適用可能な記録装置の構成例を説明するための概略斜視図である。 図14の記録装置の制御系のブロック構成図である。
符号の説明
3 吸収体
4 プリズム
5A インク収容室(インク収容部)
5B 吸収体収容室
6 仕切り壁
7 気液交換通路
8 インク供給口
10 発光物質
11 励起光(波長λ1)
12 光(波長λ2)
13 発光部(発光素子)
14 第2の受光部(反射光受光部)
15 第1の受光部(受光部)
16 集光部材
17 拡散部材
18 反射版
110 インクカートリッジ(インクタンク)

Claims (18)

  1. インクを収容可能なインク収容部が形成されたインクタンクにおいて、
    前記インク収容部は、外部から照射される第1の波長λ1の照射光によって励起されて前記第1の波長と異なる第2の波長λ2にて発光する発光物質を含むインクを収容し、前記波長λ1の照射光に対して透明性を有し、かつ前記波長λ2の光に対して透明性を有し、
    前記インクタンクは、前記波長λ1の照射光に対して透明性を有する部分を通して、前記第1の波長λ1の照射光を前記インクタンクの外部から前記インク収容部の内部に導入し、かつ前記部分とは異なる部分であって前記波長λ2の光に対して透明性を有する部分を通して、前記インクの前記発光物質が発する前記波長λ2の光を前記インクタンクの外部に導出する光学路を備える
    ことを特徴とするインクタンク。
  2. 前記発光物質は、発光波長帯域および吸光波長帯域が可視光領域を含まない紫外領域または赤外領域であり、かつ発光波長帯域および発光波長のピーク波長と、吸光波長帯域および吸光波長のピーク波長と、がそれぞれ異なることを特徴とする請求項1に記載のインクタンク。
  3. 前記波長λ2の光に対して透明性を有する部分に、前記発光物質が発する光を集光するための集光手段を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のインクタンク。
  4. 前記集光手段は、凸レンズを含むことを特徴とする請求項3に記載のインクタンク。
  5. 前記集光手段は、前記インク収容室の内部に配置される反射鏡を含むことを特徴とする請求項3に記載のインクタンク。
  6. 前記波長λ1の照射光に対して透明性を有する部分に、前記照射光を前記インク収容室内に拡散させる拡散手段を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のインクタンク。
  7. 前記拡散手段は凹レンズを含むことを特徴とする請求項6に記載のインクタンク。
  8. 前記照射光を前記インク収容部内のインク残量に応じて前記インクタンクの外部に反射させる反射手段を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のインクタンク。
  9. 前記インク収容部内のインクを記録装置に供給するためのインク供給口を備えることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のインクタンク。
  10. 前記記録装置に着脱可能なインクカートリッジを構成することを特徴とする請求項9に記載のインクタンク。
  11. インクタンクから供給されるインクを用いて画像を記録可能な記録装置において、
    前記インクタンクは、外部から照射される第1の波長λ1の照射光によって励起されて第2の波長λ2にて発光する発光物質を含むインクを収容したインク収容部と、前記波長λ1の照射光に対して透明性を有する部分を通して、前記波長λ1の照射光を前記インクタンクの外部から前記インク収容部の内部に導入し、かつ前記部分とは異なる部分であって前記波長λ2の光に対して透明性を有する部分を通して、前記発光物質が発する前記波長λ2の光を前記インクタンクの外部に導出する光学路と、を備え、
    前記記録装置は、前記光学路を通して前記インク収容部の内部に前記波長λ1の照射光を照射する発光部と、前記光学路を通して前記インクの前記発光物質が発する前記波長λ2の光を受けて検知する受光部と、を備える
    ことを特徴とする記録装置。
  12. 前記発光部が発する光の波長λ1と、前記受光部が受ける光の波長λ2と、は異なることを特徴とする請求項11に記載の記録装置。
  13. 前記インク収容部内のインク残量に応じて、前記インクタンクの前記波長λ1の照射光に対して透明性を有する部分から反射される、前記波長λ1の照射光を受けて検知するための反射光受光部をさらに備えることを特徴とする請求項11または12に記載の記録装置。
  14. 前記発光部は、紫外領域または赤外領域に帯域をもつピーク波長λ1の光を発し、
    前記反射光受光部は波長λ1の光の検知感度を有し、
    前記受光部は、波長λ1とは異なる紫外領域または赤外領域に帯域をもつピーク波長λ2の光の検知感度を有する
    ことを特徴とする請求項13に記載の記録装置。
  15. 前記インクタンクから供給されるインクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用いて、画像を記録することを特徴とする請求項11から13のいずれかに記載の記録装置。
  16. インクを収容可能なインク収容部が形成されたインクタンクの製造方法において、
    少なくとも前記インク収容部が形成された筐体を用意する工程と、
    前記筐体に設けられたインク収容部と前記インクタンクの外部とを連通させるためのインク供給部を形成する工程と、
    第1の波長λ1の照射光に対して透明性を有する部分を通して、前記インクタンクの外部から照射される前記波長λ1の照射光を前記インク収容部の内部に導入し、かつ前記部分とは異なる部分であって前記波長λ1とは異なる第2の波長λ2の光に対して透明性を有する部分を通して、前記インク収容部の内部から発せられる前記波長λ2の光を前記インクタンクの外部に導出する光学路を形成する工程と、
    前記インクタンクの外部から照射される前記波長λ1の照射光により励起されて前記波長λ2にて発光する発光物質をインクに溶解または分散させる工程と、
    前記発光物質が溶解または分散されたインクを前記インク収容部に充填する工程と、
    を含むことを特徴とするインクタンクの製造方法。
  17. 前記発光物質が発する前記波長λ2の光を集光するための集光手段を設ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項16に記載のインクタンクの製造方法。
  18. インク収容部に収容されたインクの残量を検知するためのインク残量検知方法において、
    前記インク収容部の内部に第1の波長λ1の照射光を照射し、
    前記照射光によって、前記インク収容部内のインク中の発光物質を前記波長λ1とは異なる第2の波長λ2にて励起させて発光させ、
    前記発光物質が発する前記波長λ2の光に基づいて、前記インク収容部内のインクの残量を検知する
    ことを特徴とするインク残量検知方法。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008023979A (ja) * 2006-06-19 2008-02-07 Seiko Epson Corp インクカートリッジおよび印刷装置
US8052261B2 (en) 2007-01-30 2011-11-08 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink cartridge determination systems and ink cartridges
DE102007051340B4 (de) * 2007-10-26 2012-09-27 3T Supplies Ag Tintenkassette mit einer Einrichtung zum Signalisieren unterschiedlicher Füllzustände
US7950791B2 (en) * 2007-10-29 2011-05-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink level detection by electronic means
US7862161B2 (en) * 2007-10-29 2011-01-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink detector viewable with the human eye
CN201143794Y (zh) * 2007-12-10 2008-11-05 珠海纳思达电子科技有限公司 一种喷墨打印机的墨盒
EP2103434B1 (en) * 2008-02-28 2011-04-06 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink cartridge and identifying device and identifying method for identifying ink cartridge
JP2010012775A (ja) * 2008-06-06 2010-01-21 Canon Inc インクタンクおよび液体収納容器
JP5274120B2 (ja) 2008-06-20 2013-08-28 キヤノン株式会社 インクタンク、記録装置、インク残量検知システムおよびインク残量検知方法
DE102009026107A1 (de) * 2009-07-06 2011-01-13 Pelikan Hardcopy Production Ag Tintenpatrone und Tintenstrahldrucker zur Aufnahme einer solchen Tintenpatrone
JP5093276B2 (ja) * 2010-03-26 2012-12-12 ブラザー工業株式会社 液体カートリッジ、及び、液体供給装置
EP2719537A3 (en) * 2012-10-10 2017-04-26 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image recording apparatus
JP2017074691A (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 株式会社日立産機システム 補力液及びインクジェットプリンタ装置
JP6972192B2 (ja) * 2015-10-14 2021-11-24 株式会社日立産機システム 補力液及びインクジェットプリンタ装置
CN114248557B (zh) 2017-10-13 2024-03-12 佳能株式会社 包括焊盘电极的构件、墨盒、记录设备
JP7267708B2 (ja) 2017-10-13 2023-05-02 キヤノン株式会社 パッド電極を有する部材、インクカートリッジ、記録装置
JP7242231B2 (ja) 2018-09-28 2023-03-20 キヤノン株式会社 パッド電極を有する部材、記録装置
JP7224830B2 (ja) 2018-09-28 2023-02-20 キヤノン株式会社 パッド電極を有する部材、インクカートリッジ、記録装置
US11225084B2 (en) * 2019-03-29 2022-01-18 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Replenishable liquid storage tank including backpressure application member, and image-forming apparatus provided with the same
JP7279503B2 (ja) 2019-05-15 2023-05-23 セイコーエプソン株式会社 記録装置
JP2022137621A (ja) 2021-03-09 2022-09-22 キヤノン株式会社 液体収容容器および液体吐出装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002292890A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Brother Ind Ltd インクカートリッジ
US4540595A (en) 1982-02-01 1985-09-10 International Business Machines Corporation Article identification material and method and apparatus for using it
JPS6029996A (ja) 1983-07-29 1985-02-15 Hitachi Ltd 光磁気記録担体
US5093147A (en) 1990-09-12 1992-03-03 Battelle Memorial Institute Providing intelligible markings
JP3221210B2 (ja) 1994-02-07 2001-10-22 富士ゼロックス株式会社 インクタンク
EP0931823A3 (en) 1994-03-17 2000-06-21 Hitachi Maxell, Ltd. Fluorescent substance, fluorescent composition, fluorescent mark carrier and optical reader therefor
JPH07304189A (ja) * 1994-05-12 1995-11-21 Brother Ind Ltd 記録装置及びそれに用いられるホットメルトインク
JPH083548A (ja) 1994-06-27 1996-01-09 Hitachi Maxell Ltd 赤外発光蛍光体、蛍光体組成物、潜像形成部材、光学読取装置ならびに光学読取システム
US5614008A (en) 1995-10-23 1997-03-25 Escano; Nelson Z. Water based inks containing near infrared fluorophores
US5997121A (en) * 1995-12-14 1999-12-07 Xerox Corporation Sensing system for detecting presence of an ink container and level of ink therein
AU5086798A (en) 1996-10-28 1998-05-22 Eastman Chemical Company Organic solvent based ink for invisible marking/identification
JPH10323993A (ja) 1997-02-19 1998-12-08 Canon Inc 検出システム、該検出システムを用いる液体吐出記録装置と液体収納容器、及び、光量変化受光システム
JP2000043287A (ja) 1998-07-30 2000-02-15 Canon Inc インクジェット印刷装置
US6149719A (en) 1998-10-28 2000-11-21 Hewlett-Packard Company Light sensitive invisible ink compositions and methods for using the same
DE19902963A1 (de) * 1999-01-26 1999-07-15 Antonio Timm Zugmaschine für Personen, die sich auf Rollen, Kufen oder Gleitbrettern fortbewegen
US6293143B1 (en) * 2000-03-23 2001-09-25 Lexmark International, Inc. Ink level sensing device and method therefor
JP2004314479A (ja) 2003-04-17 2004-11-11 Konica Minolta Medical & Graphic Inc インクジェットプリンタ
US7234787B2 (en) * 2004-01-08 2007-06-26 Eastman Kodak Company Liquid level detection method and apparatus
JP2005313542A (ja) 2004-04-30 2005-11-10 Canon Inc 液体タンクおよび液体吐出記録装置

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