JP4693688B2 - 記録装置および記録液残量判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録装置および記録液残量判定方法に関し、とくにインクジェットプリント装置の記録液残量判定機構に関する。

従来、複数色のインクを使用して記録をおこなうインクジェット式記録装置において、一例として、各色のインクがそれぞれ個別に充填された記録液収納容器を複数装着するようにしたものが知られている。このインクジェット式記録装置においては、インクの使用頻度に応じて特定の記録液収納容器のみの交換が可能となるため、各色毎にインクを無駄なく使い切ることができ、経済性に優れているという特徴を有する。

このようなインクジェット式記録装置においては、記録液収納容器からインクヘッドにインクを導くインク供給経路が各色別に設けられている。そして、インクジェット式記録装置本体側の制御部などにおいて、インクヘッドにおけるインク吐出などの印字制御が、各色毎に行われることにより、カラー印刷が実現されるように構成されている。

一方、インクジェット記録装置における印字品質は、記録ヘッドの解像度に依存する他、インクの粘度や、記録媒体上での滲み具合等に大きく左右される。このため、印字品質の向上をめざしてインク特性の改善や、また記録ヘッドに供給する駆動信号の改善が行われてきた。さらにはノズル開口の目詰まりを防止するための空吐出の周期や、キャッピング状態で強制吐出させる等のメンテナンス条件にも改善が図られている。

このため、記録液収納容器に関するデータを格納させた記憶チップを記録液収納容器に設け、記録装置と通信をおこなう構成が提案されている。たとえば、記録装置からこれらのデータを読出して、最適な条件で印刷を行わせたり、また当該記録液収納容器の使用状態に関するデータを記憶チップに格納させることなどに用いられる。

また、特許文献１，２にみられるように、半導体記憶チップの一構成として、記録液収納容器と記録装置本体との情報通信を無線電波で非接触に実行する構成が開示されている。無線通信の場合、包装形態であっても通信が可能であることから、上述した用途の他、物流時の商品管理など様々な用途に利用することができるというメリットがある。

一般に、無線タグ、あるいはＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)などと称される無線通信方式が知られている。これらは、１３５ｋＨｚ以下の中波帯、１３．５６ＭＨｚの短波帯、８６０〜９６０ＭＨＺのＵＨＦ帯、２．４５ＧＨｚのマイクロ波帯などが使用される。中、短波帯は読書き機が発生する磁界による電磁誘導現象を利用しており、ＵＨＦ帯、マイクロ波帯は搬送波の電界エネルギーを電力発生に利用している。周波数帯により、通信距離や指向性などの特性が異なるほか、ノイズ、金属、水分など外的要因の影響も異なる。水分の影響についてはマイクロ波が最もよく吸収され、水分が介在すると通信不能になることが知られている。

一方、従来のインクジェット記録装置において、記録液収納容器内のインクの残量を検知する手段として、例えば記録液収納容器内の２ケ所に電極をそれぞれ設け、この２ケ所の電極間の抵抗値を検出することでインクの残量を検出する方法が知られている。他にも、インクの重量を測定する手段（重力センサー等）によりインクの残量を検出する方法、あるいは、記録液収納容器内のインクを光学的に検出する手段（フォトインターラプタセンサー等）により、インクの残量を検出する方法等がある。
特開平１１−３２０９１４号公報 特開２００４−３３８３９４号公報

しかしながら、上述した従来のインクジェット記録装置は、電極法においては、記録液収納容器に電極部材が必要で記録液収納容器コストが高くなってしまうという問題がある。重量法においては、重量センサーを含む測定機構が複雑、大型になったり、コストが高くなってしまう。また、光学法においては、透明または半透明のプリズム状部材を必要とし、記録液収納容器材料や形状の制約を受ける。

物理的なインク残量検出手段を設けられない場合はインク滴の累積吐出数を計数し、インク消費量に換算してインク残量を推定する手段が用いられることもある。しかしながらインク滴計数法は、初期のインク注入量やインク滴体積のばらつき等により、精度がばらつく場合がある。このような背景から、汎用性が高く簡便で低コストのインク残量検出方法が求められていた。

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、記録液の有無を判定することができる記録装置を提供することを目的とする。また、本発明は、記録液収納容器の記録液の有無を判定する方法を提供することを目的とする。

本発明の記録装置は、記録液をそのまま貯留する記録液収容部を備えた記録液収納容器が取り付けられた記録装置である。記録液収納容器は記録装置に対して可動に取り付けられている。記録液収納容器は、アンテナを備えた通信モジュールを有している。記録装置は、記録装置に固定されて取り付けられ通信モジュールと無線通信をおこなう第一の通信用アンテナと、第一の通信用アンテナと接続可能な無線通信ユニットと、を有している。そして、第一の通信用アンテナと通信モジュールとは、記録液収容部を間に介在して、互いに対向して位置することができる。無線通信ユニットは、第一の通信用アンテナから通信モジュールに対して無線信号を送り、無線信号に対する通信モジュールからの返信を第一の通信用アンテナで受信し、返信の状態を判定することにより、記録液収納容器の記録液収容部内の記録液の有無を判定する。他の態様では、記録液収納容器は記録装置に固定されて取り付けられており、記録装置は、記録装置に固定されて取り付けられ通信モジュールと無線通信をおこなう第一の通信用アンテナと、第一の通信用アンテナと接続可能な無線通信ユニットと、を有し、第一の通信用アンテナと通信モジュールとは、記録液収容部を間に介在して、互いに対向して位置している。

本発明の記録液残量判定方法は、記録液をそのまま貯留する記録液収容部を備えた記録液収納容器が取り付けられた記録装置であって、記録液収納容器は記録装置に対して可動に取り付けられており、記録液収納容器は、アンテナを備えた通信モジュールを有し、記録装置は、記録装置に固定されて取り付けられ通信モジュールと無線通信をおこなう第一の通信用アンテナと、第一の通信用アンテナと接続可能な無線通信ユニットと、を有し、第一の通信用アンテナと通信モジュールとは、記録液収容部を間に介在して、互いに対向して位置することができる記録装置を用いて記録液収容部内の記録液の有無を判定する記録液残量判定方法である。この方法は、第一の通信用アンテナから前記通信モジュールに対して無線信号を送る送信ステップと、無線信号に対する通信モジュールからの返信を第一の通信用アンテナで受信し、通信モジュールへの送信条件と、通信モジュールからの返信があったときの返信の状態との相関関係を示す数値を得る受信ステップと、相関関係を示す数値と、数値に関して予め定められた閾値とを比較して、閾値に対する相関関係を示す数値の大小によって、記録液収容部内の記録液の有無を判定する判定ステップと、を有している。

以上の構成によれば、所定の情報通信を滞りなくおこなうことができるだけでなく、通信アンテナを切り替えることにより記録液収納容器のインク有無状態を簡便に検出することができる。

本発明は、記録媒体に付与する記録剤としてインクを用いるインクジェットプリント装置、インクジェットプリント装置を含むプリントシステム、および記録剤であるインクを収納する記録液収納容器に好適に適用することができる。以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

［第一の実施の形態］
図１は、本発明の第一の実施形態に係るインクジェット記録装置の側方断面図である。同図は、記録ヘッドユニット４０５と記録液収納容器１とがキャリッジ２０５（図５参照）に装着された状態を示している。記録液収納容器１は、インクジェット記録装置に着脱可能に装着される。図示しないが、同図奥行き方向に複数のインク色に対応した記録液収納容器が並設されている。記録液収納容器１は、第一係合部５と第二係合部６とを有している。第一係合部５は記録ヘッドユニット４０５に設けられた第一係止部４５５と、第二係合部６は記録液収納容器ホルダ２２０に設けられた第二係止部２５６と、それぞれ係合する。これにより、記録液収納容器１は、ヘッドユニット４０５および記録液収納容器ホルダ２２０に装着され、固定される。ラッチレバー３は記録液収納容器１の外装と一体に、樹脂により形成されており、記録液収納容器ホルダへの装着操作等をおこなう際に被支持部を中心に変位可能な構成である。第二係合部６は、本例ではラッチレバー３に一体化されている。

キャリッジ２０５は所定の無線通信ポジションに静止することができる。このとき、記録液収納容器１は、記録装置に設けられた第一の通信アンテナ２１６と第二の通信アンテナ２１５との間に挟まれている。第一の通信アンテナ２１６は、固定部材（図示せず）により、記録装置本体に固定されている。第二の通信アンテナ２１５は、固定部材（図示せず）により、キャリッジ２０５に固定されている。記録液収納容器１の底面のラッチレバー３の支持部分近傍には通信モジュール１００が設けられている。通信モジュール１００は後述するように、第一，第二の通信アンテナ２１６，２１５を介して記録装置本体と双方向の無線通信をおこなう。第一の通信用アンテナ２１６と通信モジュール１００とは、鉛直方向上下に、記録液収納容器１の記録液収容部１１を挟んで対向するように位置することができる。第二の通信用アンテナ２１５と通信モジュール１００とは、記録液収容部１１に対して同一の方向に、すなわち記録液収容部１１を挟むことなく、互いに近接して位置することができる。

第一の通信アンテナ２１６は第二の通信アンテナ２１５の鉛直方向上部に位置している。第一，第二の通信アンテナ２１６，２１５は、記録装置本体の制御回路３００（図６参照）上に構成された無線通信ユニット３０４に接続される。無線通信ユニット３０４はアンテナ切り替え器３０５を備え、必要に応じて第一の通信アンテナ２１６または第二の通信アンテナ２１５に切り替えて、記録液収納容器１に具備された通信モジュール１００と通信をおこなうことができる。通信方式は１３．５６ＭＨｚ帯の電磁誘導方式を用いている。

第一の通信アンテナ２１６の記録液収納容器１が配列する方向の幅は、通信モジュール１００が具備された記録液収納容器１の底面の記録液収納容器１が配列する方向の幅（図の奥行き方向）と略等しいか、またはそれよりも小さい幅で形成されている。このため、第一の通信アンテナ２１６が発生させる磁界のうち、通信対象の記録液収納容器１に具備された通信モジュール１００に到達する磁界は、他の記録液収納容器１を経由しない。従って、複数の記録液収納容器１が配列していても、対象記録液収納容器以外の記録液収納容器によって通信状態が影響を受けることはない。

図２は、記録液収納容器に具備された通信モジュールの構成を示す平面図である。通信モジュールはベースシート１０１上に回路チップ１３０、および銅箔やアルミ箔等で形成されたアンテナ１４０が実装され、更にカバーシートをラミネートした構成である。ベースシート１０１は、ＰＥＴ(polyethylene terephthalate)フィルムやＰＥＮ(polyethylene naphthalate)フィルム等で形成されている。

回路チップ１３０は、図３に示すように、アンテナ１４０に接続するＲＦ回路１３８を介して、電源回路１３７、制御回路１３５、およびフラッシュメモリ等で構成された記憶回路１３４を有している。

ＲＦ回路１３８は、アンテナ１４０に電磁誘導により発生した交流信号を検波して入力する回路であり、検波により取り出した電力成分を電源回路１３７に、信号成分を制御回路１３５に出力する。ＲＦ回路１３８は、制御回路１３５からの信号を受取り、これを変調して交流信号とし、アンテナ１４０を介して、記録装置本体に送信する機能も有している。アンテナ１４０、ＲＦ回路１３８、および電源回路１３７は、電磁誘導により電力を発生し、制御回路１３５は、電源回路１３７から供給される電力により、所定の情報を無線電波として送受信する。制御回路１３５は記憶回路１３４に対する読み書き動作を始めとする内部動作制御をおこなう。記憶回路１３４には、記録液収納容器の製品種別の識別データ、記録装置本体の製品種別の識別データ、記録液収納容器の固有ＩＤデータ、製造年月日および使用期限、インクの残量等の情報が格納されている(図示せず)。

図４は、記録液収納容器の側方断面図である。記録液収納容器１の内部は、記録液収容部１１と、インク供給口７に連通する負圧発生部材収納室１２とに分割されており、両者は連通口１３を介して接続されている。第一の通信用アンテナ２１６は、記録液収容部１１の鉛直方向上方となるように位置することができる。第二の通信用アンテナ２１５は、記録液収容部１１の鉛直方向下方となるように位置することができる。記録液収容部１１にはインク１０がそのまま貯留される一方、負圧発生部材収納室１２には、インクを含浸保持するスポンジや繊維集合体等のインク吸収体１５が設けられている。インク吸収体１５は、記録ヘッドのインク吐出用のノズル部に形成されるメニスカスの保持力と平衡してインク吐出部からのインク漏れを防止するに十分で、かつ記録ヘッドのインク吐出動作が可能な範囲にある適切な負圧を発生させる。記録液収容部１１のインク１０は、負圧発生部材収納室１２を介して、インク供給口７から記録ヘッドに供給される。

記録液収納容器１の内部構成は、このようなインク吸収体の収納室とインクをそのまま貯留する収納室とに分かれた形態に限られない。例えば、インク吸収体が記録液収納容器内部空間の実質的に全体に充填されるものでもよい。また、負圧発生手段としてインク吸収体を用いるのではなく、容積を拡張する方向に張力を発生するゴム等の弾性材料で形成した袋状部材内にインクをそのまま充填し、この袋状部材が発生する張力によって内部のインクに負圧を作用するようにしたものでもよい。さらには、インク収容空間の少なくとも一部を可撓性部材で構成し、その空間内にインクだけを収容するとともに、可撓性部材にばね力を作用させることで負圧を発生させるようにしたものでもよい。

図５は、本体カバーが開放された状態を示す、本実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。記録装置２００は、記録ヘッドおよびブラック、シアン、マゼンタ、イエロー（以下、「Ｋ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」と略す）の４種の記録液収納容器１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙを搭載したキャリッジ２０５を備えている。キャリッジ２０５が走査のための移動をして記録をおこなう機構など、記録装置の主要部分は本体カバー２０１およびその他のケース部分によって覆われている。

記録装置本体の前面には、排紙ローラを備えた排紙ユニット（図示せず）と、これに続く排紙トレイ２０３とが備えられている。本体背面には自動給紙装置（ＡＳＦ）２０２が備えられている。さらに、記録装置には操作パネル２１３が設けられている。操作パネル２１３は、本体カバーを閉じた状態および開いた状態の両方で本記録装置の状態を表示するための表示器、電源スイッチ、およびリセットスイッチを備えている。

図６は、上述したインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。同図は主に、記録装置本体にＰＣＢ（プリント配線基板）の形態で設けられた制御回路３００と、それによって制御される構成要素を示している。

制御回路３００は本記録装置に関するデータ処理および動作制御を実行する。具体的には、ＣＰＵ(Central Processing Unit)３０１は、ＲＯＭ(Read Only Memory)３０３に格納されているプログラムに従い、印刷に関する処理などを実行する。ＲＡＭ(Random Access Memory)３０２は、ＣＰＵ３０１による処理実行の際に、ワークエリアとして用いられる。

図６において模式的に示されるように、キャリッジ２０５に搭載された記録ヘッドユニット４０５は、「Ｋ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」の各インクを吐出するための複数の吐出口が形成されたそれぞれの記録ヘッド（図示せず）を備えている。そして、記録ヘッドユニット４０５および記録液収納容器ホルダ２２０には、これらの記録ヘッドに対応して記録液収納容器１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙが着脱自在に搭載される。

キャリッジ２０５に設けられたコネクタ（図示せず）と本体側の制御回路３００とは、フレキシブルケーブル２０６を介して信号接続される。さらに、記録ヘッドユニット４０５がキャリッジ２０５に装着されることにより、キャリッジ２０５のコネクタと記録ヘッドユニット４０５のコネクタとが信号接続される。それぞれの記録ヘッドに設けられた駆動回路についても同様に、記録ヘッドユニットのコネクタ、キャリッジ２０５のコネクタ、および、フレキシブルケーブル２０６を介して、本体側の制御回路３００と信号接続される。これにより、制御回路３００はそれぞれの記録ヘッドにおけるインク吐出などを制御することができる。

また、キャリッジ２０５の移動経路に沿ってエンコーダスケール２０９が設けられるともに、キャリッジ２０５にはエンコーダセンサ２１１が設けられている。このセンサの検出信号はフレキシブルケーブル２０６を介して制御回路３００に入力され、これにより、キャリッジ２０５の移動位置を知ることができる。この位置情報は、各記録ヘッドの吐出制御に用いられる。

本実施形態の記録装置は、記録ヘッドユニット４０５に各色のインクが供給され、記録ヘッドユニット４０５がキャリッジ２０５の移動によって用紙などの記録媒体に対して走査を行い、この走査の間に記録媒体にインクを吐出して記録をおこなうものである。すなわち、キャリッジ２０５は、その移動方向に延在するガイド軸２０７と摺動可能に係合するとともに、キャリッジモータおよびその駆動力伝達機構によって、上述の移動をすることができる。そして、「Ｋ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」のインクに対応したそれぞれの記録ヘッドでは、フレキシブルケーブル２０６を介して本体側の制御回路３００から送られる吐出データに基づいてインク吐出が行われる。

また、紙送りローラや排紙ローラなどの紙送り機構が設けられ、自動給紙装置２０２から給紙された記録媒体（図示せず）を排紙トレイ２０３まで搬送することができる。記録ヘッドが上記の移動によって走査する間に、それぞれの記録ヘッドは記録媒体にインクを吐出し、記録ヘッドにおける吐出口に対応した幅の領域に記録をおこなう。この走査と次の走査の間に、紙送り機構によって上記幅に応じた所定量の紙送りをおこなうことにより、記録媒体に対して順次記録を行っていく。

キャリッジ可動範囲内の所定位置には、記録液収納容器に具備された通信モジュール１００と無線通信をおこなう第一の通信用アンテナ２１６および第二の通信用アンテナ２１５が設けられている。第一の通信用アンテナ２１６および第二の通信用アンテナ２１５は、それぞれ制御回路３００上に構成された無線通信ユニット３０４内のアンテナ切り替え器３０５に接続されている。無線通信ユニット３０４は所定の範囲内で出力電力を調整する機能を有しており、あらかじめインクの無い状態で第一の通信用アンテナ２１６を介した通信が可能な最小の出力に調整しておく。記録液収容部にインクが存在していれば、通信電波がインク内を通過する際、電波がインクに吸収され減衰し、通信エラーが発生する場合が生ずる。通信エラー発生確率の大小により、インク有無を判定することができる。

図７は、通信モジュールに対するアクセスデータのデータ構成の例を示す模式図である。同図（ａ）は、固有ＩＤ読み込みに関するデータ構成の例である。無線通信ユニット３０４は、「開始コード＋色コード」、「制御コード」の各データ信号を通信モジュール１００に送信する。「開始コード＋色コード」のうち、「開始コード」信号は一連のデータ信号の始まりを意味し、「色コード」信号はこの一連のデータ信号の対象となっているインク種を特定する。なお、ここでのインクの「色」とはＹ、Ｍ、Ｃ等のインク色だけでなく濃度の異なるインクをも含む。

「色コード」は、インクの色「Ｋ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」に対応したコードを有している。制御回路１３５は、このコードが示す色情報と記憶回路１３４に格納されている自身の色情報とを比較し、一致しているときにのみそれ以降のデータ信号を取り込む処理を行い、一致しないときは、それ以降のデータ信号の取り込みを無視する処理をおこなう。これにより、本体側からデータ信号をそれぞれの記録液収納容器に共通に送っても、データ信号に上述の色情報を含めることによってインク種を特定することができ、その後の処理を、その特定したインク種に関してのみおこなうことが可能となる。固有ＩＤ読み込み動作では、「開始コード＋色コード」のコードは、全ての記録液収納容器の通信モジュールによって取り込まれ、「ＩＮＶＥＮＴＯＲＹ」コードは「色コード」が一致した記録液収納容器の制御回路１３５（図３）だけが取り込む。「ＩＮＶＥＮＴＯＲＹ」コードを受け付けた制御回路１３５は、記憶回路１３４に記憶された固有ＩＤを返信する。

図７（ｂ）は、記憶回路への書き込みの例である。無線通信ユニット３０４は、「開始コード＋色コード」、「制御コード」、「固有ＩＤコード」、「アドレスコード」、「データコード」の各データ信号を通信モジュール１００に送信する。

書き込み動作では、コマンドは全ての記録液収納容器の通信モジュール１００によって取り込まれ、「色コード」が一致した記録液収納容器の制御回路１３５だけが「ＷＲＩＴＥ」以降のコードを受付ける。さらに、「ＷＲＩＴＥ」コードは固有ＩＤを伴うコマンドであると決めておくことにより、「固有ＩＤコード」が一致する制御回路１３５のみが以降の処理を続ける。次の「アドレスコード」は、書き込み先であるメモリーアレイのアドレスを示し、最後の「データコード」は書き込む内容を表している。

なお、「制御コード」が表す内容は上記の例に限られないことはもちろんであり、例えば、連続書き込みコマンド、ベリファイコマンドなどに関する制御コードを加えて用いることもできる。また、書き込みコマンドには「固有ＩＤコード」を伴わない、すなわちアクセス可能なすべての通信モジュールに共通して書き込みができるコード（例えばＷＲＩＴＥ−ＡＬＬ、図示せず）が別に用意されていてもかまわない。

図７（ｃ）は、記憶回路からの読み出し動作の例である。データ信号の構成は上記の書き込みの場合と同じであり、「色コード」、「固有ＩＤ」が一致した記録液収納容器の制御回路１３５だけが「ＲＥＡＤ」コードに応じた内部処理をおこなう。すなわち、アドレスコードによって指定されたデータを読み、読み出したデータの返信が行われる。

次に、本実施形態の記録装置本体がアイドリング状態であるとき、所定の動作によって記録液収納容器内のインク有無を検知する処理を具体的に説明する。

無線通信ユニット３０４はアンテナ切り替え部３０５で第一の通信用アンテナ２１６、即ちインク有無検出用アンテナに切り替える。キャリッジ２０５を、４種の搭載記録液収納容器のうち、第一の記録液収納容器が通信可能な位置に移動させる。記録装置本体の無線通信ユニット３０４は、記録装置に取り付けられた記録液収納容器の記録液収容部に備えられた通信手段（通信モジュール１００）に向けて、記録液収容部を挟む位置から鉛直方向に無線信号を送る。無線通信ユニット３０４は所定回数のダミーコマンドを発行し、返信成功回数をカウントする。返信成功回数（成功回数の比）があらかじめ決められた成功回数閾値（成功回数比の閾値）よりも少なかった場合にはインクが存在すると判定し、多かった場合にはインクが存在しないと判定する。次にキャリッジを第二の記録液収納容器の位置に移動させ同様の判定を行い、同様に全色の処理をおこなう。ダミーコマンドは該コマンド通信が成功したかどうかを判別するだけの機能であるので、所定の返信データを伴うものであれば何でもよい。

インクを消費していく過程で、確実にインク切れを判定するために、インク無し（返信有り）の判定の回数を更にカウントし、所定回数連続してインク無し（返信有り）の判定がなされたとき、初めてインク切れと判定するシーケンスを採用してもよい。

インク有無判定の手法として、インク無し状態でも通信不能な出力レベル（信号強度）から所定のステップで徐々に出力を大きくしていき、初めて通信が成功した出力レベルが所定の閾値よりも大きい場合はインク有、小さい場合はインク無し、と判定してもよい。

記録液収納容器に備えられた無線通信モジュールの検波能力に個体差がある場合は、検波能力にランク付けを行い、ランク情報を無線通信モジュールの記憶チップに格納しておいてもよい。記録装置本体はランク情報を読み出し、これに基づいて電波出力を調整し、インク有無検出精度を向上させることができる。

なお、前述したように、水分による電波の吸収特性は周波数帯によって異なるが、マイクロ波帯が最も顕著である。使用する周波数帯や通信距離に合わせてアンテナ形状や大きさ、電波出力を調整することで好適なインク有無検出が可能になる。

このインク有無検出方法を前述のインク滴計数法と併用してもよい。すなわち、換算して得られたインク残量を、第二の通信用アンテナ２１５を介して、記録液収納容器に具備した記憶回路１３４に格納して記録液収納容器毎のインク残量を管理するとともに、ユーザーにインク消費経過を報知する。これと併せて、本方法により、第一の通信用アンテナ２１６を介して最終的にインク無しを検出した時点で自動的に印刷を止め、ユーザーに警告を報知し、記録液収納容器を交換するなどの適切な処置を促すことが可能になる。

本実施形態では、記録液収納容器１は記憶回路１３４により所定の情報を更新自在に記憶し、記録装置本体２００は、記録液収納容器１の記憶回路１３４から所定の情報を読み出し、また、記憶回路１３４に所定の情報を書き込んでいる。しかし、記録液収納容器１の情報記憶媒体を所定の情報を固定的に記憶するＲＯＭとし、記録装置本体２００および無線通信装置２１５は記録液収納容器１から所定の情報を読み出すだけとすることも可能である。

さらに、本実施形態では、記録液収納容器１の情報記憶媒体としてフラッシュメモリを用いているが、他の素子で代替することも可能である。他の素子としては、バッテリが接続されたＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable Programmable ROM)、ＦｅＲＡＭ(Ferroelectric RAM)などが挙げられる。

また、本実施形態では、記録液収納容器１はアンテナ１４０と、ＲＦ回路１３８と、電源回路１３７とからなる電力発生手段を有しており、電磁誘導により電力を発生する方式を採用している。しかし、前述したように、マイクロ波の電界エネルギーを利用する方式でもよく、通信モジュール１００にバッテリを搭載する構成も可能である。

［第二の実施の形態］
図８は、本発明の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。本図は、本体底部に備えられた記録液収納容器収納室カバー６１４が開けられ、記録液収納容器収納室６０２が開放された状態を示している。記録液収納容器収納室６０２には記録液収納容器７０１Ｋ、７０１Ｃ、７０１Ｍ、７０１Ｙが装着されており、装着に伴って連通したインク供給チューブ等（図示せず）を介して、記録ヘッド（図示せず）にインクを供給する。本実施形態の記録装置６００は、記録液収納容器を本体に据え付けるのでキャリッジを小さく形成することができ、本体サイズを小さくできるとともに、キャリッジ駆動のためのモータも駆動能力の小さいもので済むという利点がある。

図９は、記録液収納容器の模式的斜視図である。記録液収納容器７０１の側面にインク供給のためのインク供給口７０７が具備され、インク供給口７０７は柔軟なシール部材７０５で密閉されている。記録液収納容器７０１の配列方向に平行な面の一つである記録液収納容器７０１の天面には、通信モジュール１００が具備されている。

図１０は、記録液収納容器を記録装置本体へ装着し、記録液収納容器収納室カバーを閉じた状態を示す側方断面図である。記録液収納容器７０１は、中空のカートリッジ本体の内部にポリプロピレンフィルム等で形成されたインク収納袋７０４を備え、インク供給口７０７が本体側に形成された針状のインク導入部材６３７に勘合してインク供給が可能になる。第一の通信用アンテナ６１６は、各記録液収容部の鉛直方向下方となる位置に、記録液収納容器ごとに設けられている。すなわち、第一の通信用アンテナ６１６は、通信モジュール１００との間に記録液収納容器７０１を挟んで、記録液収納容器収納室を構成する本体部材に具備されている。第二の通信用アンテナ６１５は各記録液収容部の鉛直方向上方となる位置に、記録液収納容器ごとに設けられている。この結果、本体側に設けられた第二の通信用アンテナ６１５と通信モジュール１００とが隣接し、通信が可能となる。インク消費に伴って、インク収納袋は次第に同図上下方向に潰れて行く。従って、第一の実施形態と同様に、第一のアンテナ６１６の無線通信の可否によりインク有無検出をおこなうことができる。無線通信ユニットのアンテナ切り替え部は、複数の第一の通信用アンテナ６１６および複数の第二の通信用アンテナ６１５のいずれかを選択することができる。

本実施形態の場合、記録液収納容器はキャリッジ上ではなく本体所定位置に固定されるので、通信用アンテナは記録液収納容器個々に必要となる。しかしながら、本体側の無線通信ユニットは一つでよく、アンテナのみの切り替えで個々の通信が行えるので、コストの増加も最小限に抑えられる。

［第３の実施の形態］
図１１は、本発明の第３の実施形態に係るインクジェット記録装置の記録液収納容器収納室や、キャリッジ、印字媒体の搬送ユニットなどの主要部分を説明する側方断面図である。キャリッジ６０５は印刷ヘッドを含み、同図奥行き方向に走査して印刷が行われる。印刷用媒体は、給紙ローラ６３１によって給紙され、プラテン６３２、排紙ローラユニット６３３、拍車６３４等を経て排紙される。

本実施形態においては、記録装置本体前方の天面近傍に記録液収納容器収納部を配置し、キャリッジ移動方向（図面奥行き方向）に配列するように記録液収納容器が並設されている。第一の通信用アンテナ７１６は、各記録液収容部の鉛直方向上方となる位置に、記録液収納容器ごとに設けられている。第二の通信用アンテナ７１５はキャリッジ６０５に支持されている。第二の通信用アンテナ７１５はキャリッジ６０５に搬送されて、各記録液収納容器に付設した通信モジュール１００の近傍の通信範囲内、すなわち各記録液収容部の鉛直方向下方となる位置を移動することができる。従って、第二の通信用アンテナ７１５は一つだけ設ければ十分であり、インク種の個数だけ用意する必要がない。無線通信ユニットのアンテナ切り替え部は、複数の第一の通信用アンテナ７１６および第二の通信用アンテナ７１５のいずれかを選択することができる。

上記、第２、第３の実施形態では、記録液収納容器からインク供給チューブなどでキャリッジ上の記録ヘッドへのインク供給が行われる。このような形態においてはキャリッジ上に、記録ヘッドに供給するための当座のインクを貯え、かつ、負圧発生機構を構成するサブタンクを備えることができる。本明細書では、主に交換式の記録液収納容器を対象として説明を行ってきたが、記録液収納容器であれば限定されず、例えばこのようなサブタンクに通信モジュールを具備してもよい。第二の通信用アンテナ２１５を用いて、サブタンク内のインク情報等の通信を行い、第一の通信用アンテナ２１６を用いてサブタンク内のインク有無検出をおこなうことができる。

以上説明したとおり、本発明の記録装置は、記録液収納容器と無線通信をおこなう基本構成を前提に、記録液収納容器のインク有無検出をおこなうための第一のアンテナと、情報通信をおこなう第二のアンテナとを設けている。従って、所定の情報通信を滞りなくおこなうことができるだけでなく、通信アンテナを切り替えることにより記録液収納容器のインク有無状態を簡便に検出することができる。記録液収納容器材料は電波を遮断させる材料でなければ特に限定はなく、また、インク有無検出のために特別な記録液収納容器の構成部材を必要とすることもない。

本発明の第一の実施形態に係るインクジェット記録装置の側方断面図である。 記録液収納容器に具備された通信モジュールの構成を示す平面図である。 回路チップの構成図である。 記録液収納容器の側方断面図である。 インクジェット記録装置の斜視図である。 インクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。 通信モジュールに対するアクセスデータのデータ構成の例を示す模式図である。 本発明の第二の実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。 記録液収納容器の模式的斜視図である。 記録液収納容器の本体への装着状態を示す側方断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るインクジェット記録装置要部の側方断面図である。

符号の説明

１，７０１，７０１Ｋ，７０１Ｃ，７０１Ｍ，７０１Ｙ 記録液収納容器
１１ 記録液収容部
１００ 通信モジュール
１３４ 記憶回路
２０５，６０５ キャリッジ
２１５，６１５，７１５ 第二の通信アンテナ
２１６，６１６，７１６ 第一の通信アンテナ
３０４ 無線通信ユニット
３０５ アンテナ切り替え器
４０５ 記録ヘッドユニット

Claims (16)

1. 記録液をそのまま貯留する記録液収容部を備えた記録液収納容器が取り付けられた記録装置であって、前記記録液収納容器は前記記録装置に対して可動に取り付けられており、
   前記記録液収納容器は、アンテナを備えた通信モジュールを有し、
   前記記録装置は、前記記録装置に固定されて取り付けられ前記通信モジュールと無線通信をおこなう第一の通信用アンテナと、前記第一の通信用アンテナと接続可能な無線通信ユニットと、を有し、
   前記第一の通信用アンテナと前記通信モジュールとは、前記記録液収容部を間に介在して、互いに対向して位置することができ、
   前記無線通信ユニットは、前記第一の通信用アンテナから前記通信モジュールに対して無線信号を送り、該無線信号に対する前記通信モジュールからの返信を前記第一の通信用アンテナで受信し、前記返信の状態を判定することにより、前記記録液収納容器の記録液収容部内の記録液の有無を判定することを特徴とする記録装置。
2. 前記通信モジュールは、前記記録液に関する情報を記憶する情報記憶媒体を有し、
   前記記録装置は、前記通信モジュールの前記アンテナを介して前記情報記憶媒体と無線通信をおこなう、前記記録装置に可動に取り付けられた第二の通信用アンテナを有し、
   前記第二の通信用アンテナと前記通信モジュールのアンテナとは、互いに近接して位置していることを特徴とする、請求項１に記載の記録装置。
3. 前記通信モジュールと無線通信を行うアンテナを前記第一の通信用アンテナと前記第二の通信用アンテナとの間で切り替える切り替え手段を有していることを特徴とする、請求項２に記載の記録装置。
4. 前記記録液収納容器を搭載し記録媒体に対して走査可能なキャリッジを有し、前記記録液収納容器は、前記キャリッジに複数個が並列して取り付けられていることを特徴とする、請求項２または３に記載の記録装置。
5. 記録液をそのまま貯留する記録液収容部を備えた記録液収納容器が取り付けられた記録装置であって、前記記録液収納容器は前記記録装置に固定されて取り付けられており、
   前記記録液収納容器は、アンテナを備えた通信モジュールを有し、
   前記記録装置は、前記記録装置に固定されて取り付けられ前記通信モジュールと無線通信をおこなう第一の通信用アンテナと、前記第一の通信用アンテナと接続可能な無線通信ユニットと、を有し、
   前記第一の通信用アンテナと前記通信モジュールとは、前記記録液収容部を間に介在して、互いに対向して位置しており、
   前記無線通信ユニットは、前記第一の通信用アンテナから前記通信モジュールに対して無線信号を送り、該無線信号に対する前記通信モジュールからの返信を前記第一の通信用アンテナで受信し、前記返信の状態を判定することにより、前記記録液収納容器の記録液収容部内の記録液の有無を判定することを特徴とする記録装置。
6. 前記通信モジュールは、前記記録液に関する情報を記憶する情報記憶媒体を有し、
   前記記録装置は、前記通信モジュールの前記アンテナを介して前記情報記憶媒体と無線通信をおこなう、前記記録装置に固定されて取り付けられた第二の通信用アンテナを有し、前記第二の通信用アンテナと前記通信モジュールのアンテナとは、互いに近接して位置していることを特徴とする、請求項５に記載の記録装置。
7. 前記通信モジュールは、前記記録液に関する情報を記憶する情報記憶媒体を有し、
   前記記録装置は、前記通信モジュールの前記アンテナを介して前記情報記憶媒体と無線通信をおこなう、前記記録装置に対して可動に取り付けられた第二の通信用アンテナを有し、前記第二の通信用アンテナと前記通信モジュールのアンテナとは、互いに近接して位置することができることを特徴とする、請求項５に記載の記録装置。
8. 前記第一の通信用アンテナは複数の前記記録液収納容器のそれぞれに対して設けられており、
   前記通信モジュールと無線通信を行うアンテナを複数の前記第一の通信用アンテナの間で切り替える切り替え手段を有していることを特徴とする、請求項６または７に記載の記録装置。
9. 前記通信モジュールと無線通信を行うアンテナを前記第一の通信用アンテナと前記第二の通信用アンテナとの間で切り替える切り替え手段を有していることを特徴とする、請求項６から８のいずれか１項に記載の記録装置。
10. 前記無線通信ユニットは、前記第一の通信用アンテナから前記通信モジュールに対して無線送信し、前記通信モジュールからの返信信号の回数の比が予め決められた閾値よりも大きいとき記録液がないと判定することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の記録装置。
11. 前記無線通信ユニットは、前記第一の通信用アンテナと前記通信モジュールとの通信が記録液がない状態でも不能な出力レベルから信号強度を順次変化させ、初めて通信が行われた出力レベルが予め設定された閾値よりも小さい場合に記録液がないと判定することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の記録装置。
12. 記録液をそのまま貯留する記録液収容部を備えた記録液収納容器が取り付けられた記録装置であって、前記記録液収納容器は前記記録装置に対して可動に取り付けられており、前記記録液収納容器は、アンテナを備えた通信モジュールを有し、前記記録装置は、前記記録装置に固定されて取り付けられ前記通信モジュールと無線通信をおこなう第一の通信用アンテナと、前記第一の通信用アンテナと接続可能な無線通信ユニットと、を有し、前記第一の通信用アンテナと前記通信モジュールとは、前記記録液収容部を間に介在して、互いに対向して位置することができる記録装置を用いて前記記録液収容部内の記録液の有無を判定する記録液残量判定方法であって、
    前記第一の通信用アンテナから前記通信モジュールに対して無線信号を送る送信ステップと、
    前記無線信号に対する前記通信モジュールからの返信を前記第一の通信用アンテナで受信し、前記通信モジュールへの送信条件と、前記通信モジュールからの返信があったときの返信の状態との相関関係を示す数値を得る受信ステップと、
    前記相関関係を示す数値と、該数値に関して予め定められた閾値とを比較して、該閾値に対する前記相関関係を示す数値の大小によって、前記記録液収容部内の記録液の有無を判定する判定ステップと、
    を有することを特徴とする記録液残量判定方法。
13. 記録液をそのまま貯留する記録液収容部を備えた記録液収納容器が取り付けられた記録装置であって、前記記録液収納容器は前記記録装置に固定されて取り付けられており、前記記録液収納容器は、アンテナを備えた通信モジュールを有し、前記記録装置は、前記記録装置に固定されて取り付けられ前記通信モジュールと無線通信をおこなう第一の通信用アンテナと、前記第一の通信用アンテナと接続可能な無線通信ユニットと、を有し、前記第一の通信用アンテナと前記通信モジュールとは、前記記録液収容部を間に介在して、互いに対向して位置している記録装置を用いて前記記録液収容部内の記録液の有無を判定する記録液残量判定方法であって、
    前記第一の通信用アンテナから前記通信モジュールに対して無線信号を送る送信ステップと、
    前記無線信号に対する前記通信モジュールからの返信を前記第一の通信用アンテナで受信し、前記通信モジュールへの送信条件と、前記通信モジュールからの返信があったときの返信の状態との相関関係を示す数値を得る受信ステップと、
    前記相関関係を示す数値と、該数値に関して予め定められた閾値とを比較して、該閾値に対する前記相関関係を示す数値の大小によって、前記記録液収容部内の記録液の有無を判定する判定ステップと、
    を有することを特徴とする記録液残量判定方法。
14. 前記送信ステップは、複数回の同一信号強度の無線信号を送ることを含み、
    前記受信ステップは、前記無線信号の送信回数に対する返信のあった回数の比を求めることを含み、
    前記判定ステップは、前記比があらかじめ定められた閾値に達したときに前記記録液がないと判定することを含む、
    請求項１２または１３に記載の記録液残量判定方法。
15. 前記送信ステップは、複数回の同一信号強度の無線信号を送ることを含み、
    前記受信ステップは、前記無線信号に対して連続して返信のあった回数を求めることを含み、
    前記判定ステップは、前記回数があらかじめ定められた閾値を上回ったときに前記記録液がないと判定することを含む、
    請求項１２または１３に記載の記録液残量判定方法。
16. 前記送信ステップは、徐々に信号強度を高めながら複数回の無線信号を送ることを含み、
    前記受信ステップは、前記無線信号に対して初めて返信があったときの前記信号強度を求めることを含み、
    前記判定ステップは、前記信号強度があらかじめ定められた閾値を下回ったときに前記記録液がないと判定することを含む、
    請求項１２または１３に記載の記録液残量判定方法。

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