JP4055152B2 - 液体カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、インク等の液体を収容し、液体噴射装置に供給する液体カートリッジに関する。特にインクジェット記録装置に適したインクカートリッジ、より詳細には容器に収容されているインクに関する情報を無線通信により記録装置側と送受信するインクカートリッジに関する。

特許文献１、特許文献２に見られるように収容されているインクに関する情報を無線通信により記録装置に伝送するインクカートリッジが提案されている。

一方、記録ヘッドが設けられたキャリッジにインクカートリッジを着脱可能に搭載する記録装置にあっては、記録動作中、インクカートリッジが往復動する一方、電磁放射の観点から無線出力に制限を受けるため、確実な通信を確保することが実用上の大きな問題となる。
このような問題を解消するため、特許文献３には、記録装置から放射された無線電力を受け、これを作動電力に変換して液量センサやメモリを作動させ、その情報を無線信号に変換してリンク手段により記録装置に伝送するインクカートリッジが記載されているものの、具体的構造が不明である。
特開2002-1991号公報 米国特許出願公報ＵＳ2002/0030710A1 米国特許第6302527号明細書

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、可及的に小さい無線出力により確実な通信が可能な液体カートリッジを提供することである。

このような問題を解消するために請求項１の発明は、記録ヘッドに連通する流路に係合可能な液体供給口を有する容器と、前記容器に収容される液体に関する情報を格納した記憶部と、前記液体供給口が形成された壁と対向する壁に少なくとも矩形状導電パターンが形成されたアンテナ部を有する記憶装置を備え、前記記憶部の情報を前記記録装置に無線により通信する液体カートリッジにおいて、前記アンテナ部が配置される領域に前記アンテナ部の厚みよりも深い凹部が形成されていて、前記凹部に前記アンテナ部が収容され、前記凹部の開口部が、裏面に粘着層を有する保護カバー材を貼着されて前記粘着層と前記アンテナ部との接触を防止した状態で封止されている。

請求項２の発明は、前記容器が前記液体供給口を供えた有底箱型の容器本体と、前記容器本体の開口部を封止する蓋体とにより構成され、前記アンテナ部が、前記容器本体の一壁面の少なくとも７０パーセントの領域を占めるように設けられている。

請求項３の発明は、前記アンテナ部が、基体にアンテナを構成する導電パターンを形成して構成されている。

請求項４の発明は、基体にアンテナを構成する導電パターンを形成すると共に、前記記憶部を実装して構成されている。

請求項５の発明は、基体にアンテナを構成する導電パターンを形成すると共に、前記記憶部、及び前記液体の液量を検出する検出装置を実装して構成されていている。

請求項６の発明は、前記基体の一端に膨大部を形成し、前記膨大部に前記検出装置が実装されている。

請求項７の発明は、前記容器が、前記液体の種類に応じてその幅が異なるように形成され、装着されたときに上部となる前記容器の壁面に同一仕様のアンテナ部が設けられている。

請求項８の発明は、前記アンテナ部は、矩形の基体に矩形状でかつ少なくとも１回の螺旋状周回パターンの導電層から形成されている。

請求項９の発明は、装着動作を支援用のレバーが設けられている。

請求項１の発明によれば、アンテナ部がキャリッジの開放口から露出するため、キャリッジを構成する材料の如何に関わり無く、可及的に少ない送信電力で確実な通信が可能となる。
また、製品輸送等により生じる他部材とのこすれに起因するアンテナ部の破損を防止することができる。
さらに、たとえ凹部を粘着テープなどの保護カバーで封止しても、アンテナ部に接着剤が付着することがなく、リサイクルが容易となる。
さらに、製品輸送等により生じる他部材とのこすれに起因するアンテナ部の破損を防止することができる。

請求項２の発明によれば、これにより、容器本体の平面な壁面に記録装置との通信に必要、十分な通信能力を備えたアンテナ部を形成できる。

請求項３乃至請求項５の発明によれば、基体に接着層を形成しておくことにより、液体カートリッジに簡単に固定することができ、また記憶部や液量を検出する装置を液体カートリッジに実装することができる。

請求項６の発明によれば、基体を折り曲げることにより、アンテナ部が設けられている以外の面にも検出装置を基体の貼着により取り付けることができる。

請求項７の発明によれば、同一仕様のアンテナ部により液体量が異なる容器に適用できる。

請求項８の発明によれば、装着時に外部に露出する容器の幅の狭い領域に面方向に、無線周波にマッチングしたアンテナを容易に形成することができる。

請求項９の発明によれば、カートリッジの装着時にアンテナ部材に人手に触れるのを可及的に防止することができる。

そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明のインクカートリッジを使用するのに適したインクジェット式記録装置の一実施例を示すものであって、下面部にインクジェット記録ヘッド１が設けられたキャリッジ２は、その上面に記録ヘッド１にインクを供給するブラックインクカートリッジ３、及び複数のカラーインクカートリッジ４が着脱可能に装着されている。

つぎに、図２(イ)、図２(ロ)に示した上述のインクカートリッジの一実施例を、カラーインクカートリッジ４に例を採って説明する。なお、ブラックインクカートリッジ３は、厚みが異なる他は、カラーインクカートリッジ４と同一の構造となるように構成されている。
カラーインクカートリッジ４は、一方側に開口するほぼ矩形状で、かつ上部の壁面５ａがインク供給口７の側を高所とする斜面に形成された扁平な容器本体５と、容器本体５の開口部を封止する蓋体６とによりインクを収容する容器が構成されている。

容器は、インク供給口７が形成された壁面と交差する壁面に、少なくとも１つ、この実施例ではインクカートリッジを記録装置からの取り外しを支援する２つのレバー２０、２１が対向する壁面にそれぞれ設けられている。

容器本体５の上面５ａには、後述する情報を記録装置３０との間で電力用の搬送波を受けたり、また情報を送受信するためアンテナ部１０を備えた記憶装置が設けられている。

アンテナ部１０は、図３(イ)、図３(ロ)に示したようにインクカートリッジを構成する容器本体５の、装着状態で上部となる上面５ａ（インク供給口７が形成された壁と対向する面）に形成されている。アンテナ部１０は上面５ａよりも若干幅が狭い、つまり蓋体側にはみ出さない幅Ｗで、かつ上面５ａの長手方向を覆う帯状の電気絶縁性フィルム１１を基体とし、裏面に接着層１２を、また表面には矩形状でかつ少なくとも１回の螺旋状周回パターンの導電層１３により形成されている。これにより、装着時に外部に露出する容器本体の幅の狭い領域、この実施例では上面５ａの面方向に、無線周波にマッチングしたアンテナを容易に形成することができる。
さらに、必要に応じて導電層１３の表面には保護膜１４が形成されている。
なお、螺旋状周回パターンの導電層１３の引き出し線１３ａ、１３ｂのうち、周回パターン部を跨ぐ引き出し線１３ａは、絶縁層を介して、基体上に実装されたＩＣ１５に接続されている。

このように構成されたアンテナ部１０の螺旋状周回パターンの導電層１３が形成されていない領域には、記憶部であるＥＥＰＲＯＭ(electrically erasable programmable read-only memory)等の半導体記憶素子を有するＩＣ１５が実装され、アンテナ部１０の導電層１３と接続されて記憶装置（非接触ＩＣタグ）を構成している。この記憶装置は、接着層１２を介して容器本体５の上面５ａに貼付されている。アンテナ部１０、特には矩形状でかつ少なくとも１回の螺旋状周回パターンの導電層１３は、容器の貼着面の面積の少なくとも７０パーセントを占めるように構成されていて、無線信号の送受信の効率化と、十分な接着強度を得るようにそのサイズが選択されている。

この実施例によれば、キャリッジ２に装着された状態では、図４に示したようにアンテナ部１０がキャリッジ２の開放口から露出しているため、たとえキャリッジが導電材料で製作されていても、遮蔽を受けることがなく、また記録装置を構成するケースの上蓋９(図１)に記録装置側のアンテナを配置することにより、可及的に少ない送信電力で確実な通信が可能となる。

また、このカートリッジにおいては、容器本体５に形成されたレバー２０、２１を把持して取り外しが行われるため、誤ってアンテナ部１０に人手が触れて、アンテナ部１０に引き剥がし方向の外力が作用することがない。
さらにはアンテナ部１０がカートリッジの上面（インク供給口７が形成が形成された面と対向する面）５ａに配置されているため、インク供給口７から漏れ出したインクによる短絡などの事故を防止することができる。

なお、上述の実施例においてはカラーインクカートリッジ４に例を採って説明したが、ブラックインクカートリッジ３は、カラーインクカートリッジ４よりも幅が広いので図４に示したように同一のアンテナ部１０を設けることができ、同一仕様のアンテナ部によりインク量が異なる容器に適用できる。

図５は、記録装置との通信を実行するシステムの一実施例について示すものであって、キャリッジ２が所定位置に移動すると、記録装置３０の図示しない制御部がこれを検出してアンテナ部３１から搬送波を出力する。インクカートリッジ４のアンテナ部１０により受信された搬送波は、分波部を通過して電力生成部４１にのみ入力して直流電力に変換され作動電力となり、図示しない蓄電ユニットを充電する。

蓄電ユニットを充電するに必要な時間が経過した時点で、記録装置は搬送波の送信を停止する。制御部４２やセンサ１８は、蓄電ユニットから電力の供給を受けると、インク量検出部４３がセンサ１８からの信号に基づいてインク残量を算出し、また記憶部（ＥＥＰＲＯＭ）８に格納されているインクの情報が読み出される。これらの情報は、高周波送受信部４４により高周波信号としてアンテナ部１０から記録装置３０に送信される。
以下、所定の周期で上記動作を繰り返することにより、インクカートリッジ４と記録装置３０との通信が可能となる。

図６は、アンテナ部１０を備えた記憶装置の他の実施例を示すものであって、電気絶縁フィルム１１の一端部に膨大部１１ａを形成し、この膨大部１１ａに液面センサ１８を固定したものである。図中、前の実施例と同じ部材、若しくは対応する部材には同じ参照符号を付している。
これらの実施例によれば、記憶装置をインクカートリッジを構成する容器に貼着することにより、液面センサ１８を取り付けることができ、また液面センサ１８が膨大部１１ａに実装されているため、この領域を折り曲げることにより、記憶装置のアンテナ部１０が固着される壁面とは異なる壁面の領域に液面センサ１８を配置することができる。

なお、上述に実施例においてはアンテナ部１０を露出させた状態としているが、図７に示すようにアンテナ部１０の表面に粘着剤が塗布された保護用カバー材１６を、少なくともアンテナ部１０の表面、好ましくは図示したように側面をカバーするように貼着すると、製品輸送等により生じる他部材とのこすれに起因するアンテナ部１０の破損を防止することができる。

また、図８(イ)に示したようにインクカートリッジ４を構成する容器本体５の１つの面、例えば上面５ａにアンテナ部１０を収容できる程度の凹部１７を形成してこの凹部１７にアンテナ部１０を収容するようにしてもよい。この場合、アンテナ部１０に実装されたＩＣ１５も収容できる凹部であることが好ましい。

この実施例によれば、図８(ロ)に示したようにアンテナ部１０の上面が容器本体５の表面よりも低所に位置するか、こすれを確実に防止することができる。なお、確実性を期すため、必要に応じて凹部１７の開口を保護用カバー材１６により封止してもよい。
さらに図８(ハ)に示したように凹部１７の深さｄ2を、アンテナ部１０の厚みｄ1よりも大きくすると、粘着テープなどで構成された保護カバー材１６の粘着層との接触を防止して、再利用を容易化することができる。

本発明のインクカートリッジが使用される記録装置の一実施例を示す図である。 図(イ)、(ロ)は、それぞれ本発明のインクカートリッジの表裏の構造を示す斜視図である。 図(イ)、(ロ)は、それぞれ同上インクカートリッジに取り付けられるアンテナの一実施例を示す平面図と断面図である。 同上インクカートリッジをキャリッジに装着した状態を示す斜視図である。 同上インクカートリッジが記録装置本体と通信を実行するシステムを示すブロック図である。 本発明のインクカートリッジに適用できるアンテナ部の他の実施例を示す平面図である。 本発明のインクカートリッジの他の実施例を示す斜視図である。 図(イ)乃至(ハ)は、それぞれ本発明のインクカートリッジの他の実施例を示す斜視図と、アンテナ部での断面構造を示す図である。

符号の説明

３、４ インクカートリッジ ５ 容器本体 ６ 蓋体 ７ インク供給口 ８ 記憶手段 １０ アンテナ部 １６ 保護カバー材 １７ 凹部 ２０、２１ レバー

Claims (9)

1. 記録ヘッドに連通する流路に係合可能な液体供給口を有する容器と、前記容器に収容される液体に関する情報を格納した記憶部と、前記液体供給口が形成された壁と対向する壁に少なくとも矩形状導電パターンが形成されたアンテナ部を有する記憶装置を備え、前記記憶部の情報を前記記録装置に無線により通信する液体カートリッジにおいて、
   前記アンテナ部が配置される領域に前記アンテナ部の厚みよりも深い凹部が形成されていて、前記凹部に前記アンテナ部が収容され、前記凹部の開口部が、裏面に粘着層を有する保護カバー材を貼着されて前記粘着層と前記アンテナ部との接触を防止した状態で封止されている液体カートリッジ。
2. 前記容器が、前記液体供給口を供えた有底箱型の容器本体と、前記容器本体の開口部を封止する蓋体とにより構成され、前記アンテナ部が、前記容器本体の一壁面の少なくとも７０パーセントの領域を占めるように設けられている請求項１に記載の液体カートリッジ。
3. 前記アンテナ部が、基体にアンテナを構成する導電パターンを形成して構成されている請求項１に記載の液体カートリッジ。
4. 前記アンテナ部が、基体にアンテナを構成する導電パターンを形成すると共に、前記記憶部を実装して構成されている請求項１に記載の液体カートリッジ。
5. 前記アンテナ部が、基体にアンテナを構成する導電パターンを形成すると共に、前記記憶部、及び前記液体の液量を検出する検出装置が前記基体に実装されて構成されている請求項１に記載の液体カートリッジ。
6. 前記基体の一端に膨大部を形成し、前記膨大部に前記検出装置が実装されている請求項５に記載の液体カートリッジ。
7. 前記容器が、前記液体の種類に応じてその幅が異なるように形成され、前記容器の前記液体供給口が形成された壁と対向する壁に同一仕様のアンテナ部が設けられている請求項１に記載の液体カートリッジ。
8. 前記アンテナ部は、矩形の基体に矩形状でかつ少なくとも１回の螺旋状周回パターンの導電層から形成されている請求項３に記載の液体カートリッジ。
9. 少なくとも１つの壁面に装着動作を支援するレバーが形成されている請求項１に記載の液体カートリッジ。

Images