JP6328091B2 - Liquid container and liquid discharge device - Google Patents
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Description
本発明は、液体容器および液体吐出装置に関し、詳しくは、インクを貯留するインクタンクなどの液体容器におけるインク量検出のための構成に関するものである。 The present invention relates to a liquid container and a liquid ejection device, and more particularly to a configuration for detecting the amount of ink in a liquid container such as an ink tank that stores ink.
この種の検出構成として、特許文献1には、インクタンク内に、貯留するインクの量に応じて鉛直方向の位置を変える遮断部と、この遮断部の所定の位置でその光路が遮断される光学センサと、を設けたものが記載されている。この構成において、遮断部が光学センサの光路を遮断し、または遮断しない、という状態を検出するによって、その状態に応じたインク量を知ることができる。 As a detection configuration of this type, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228667 discloses a blocking unit that changes the position in the vertical direction according to the amount of ink stored in the ink tank, and the optical path is blocked at a predetermined position of the blocking unit. An optical sensor is described. In this configuration, the amount of ink corresponding to the state can be known by detecting a state in which the blocking unit blocks or does not block the optical path of the optical sensor.
ところで、インクタンクのような液体容器では、種々の要因によって液体中に気泡が混入することがあり、このような液体に混入した気泡はその浮力によって液体中を上昇し容器内で滞留する。この場合に、特許文献1に記載されるような、遮断部の移動によって容器内の液体量を検出する場合において、遮断部の移動範囲内に上述した気泡が滞留する構成の容器では、遮断部の移動が気泡によって阻害され、容器内の液体量に見合った検出ができないことが生じ得る。
By the way, in a liquid container such as an ink tank, bubbles may be mixed in the liquid due to various factors, and the bubbles mixed in such liquid rise in the liquid by its buoyancy and stay in the container. In this case, in the case of detecting the amount of liquid in the container by the movement of the blocking unit as described in
本発明は、液体容器の液体量を検出するための、センサの光路を遮断する遮断部の移動が容器内の気泡によって阻害されないようにした液体容器および液体吐出装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a liquid container and a liquid ejection device in which movement of a blocking unit that blocks an optical path of a sensor for detecting the amount of liquid in a liquid container is not hindered by bubbles in the container. .
上記目的を達成するために本発明は、液体容器であって、液体を貯留し、当該貯留する液体を外部へ供給可能に構成された液体貯留室と、前記液体貯留室に連通する第1の室と、光路を遮断する遮断部であって、前記第1の室内において、前記光路を遮断する位置と前記光路を遮断しない位置との間で、前記液体貯留室が貯留する液体の量が減少するに従って前記光路を遮断する位置から前記光路を遮断しない位置に移動し、前記光路を遮断しない位置にあるときに前記液体容器外の受光部が光を受光することが可能な遮断部と、前記第1の室と隣接した位置に設けられており、前記第1の室と連通し、前記第1の室の幅より大きな幅を有する第2の室と、を具え、前記第2の室は、前記遮断部の移動範囲の外側に設けられており、前記第1の室に、前記光路を遮断する位置よりも前記光路を遮断しない位置側で隣接していることを特徴とする。 To accomplish the above object, a liquid material container, the liquid and the reservoir, and the liquid storage chamber liquid is suppliable configured externally to said reservoir, first communicating with the liquid reservoir chamber and the chamber, a blocking unit for blocking an optical path in said first chamber, between a position that does not block the position and the light path to block the optical path, the amount of liquid that the liquid storage chamber for storing the A position where the light path is blocked from the position where the light path is not blocked as it decreases, and the light receiving section outside the liquid container can receive light when the light path is not blocked; and wherein provided in the first chamber and adjacent positions, said first through-chamber and communicating, a second chamber having a width greater than a width of the first chamber, a comprises, the second chamber Is provided outside the moving range of the blocking portion, and the first The chamber, characterized in that adjacent at position side does not block the optical path from the position to block the optical path.
以上の構成によれば、液体容器の液体量を検出するための、センサの光路を遮断する遮断部の移動が容器内の気泡によって阻害されないようにした液体容器を提供することができる。 According to the above configuration, it is possible to provide a liquid container in which the movement of the blocking unit that blocks the optical path of the sensor for detecting the amount of liquid in the liquid container is not hindered by bubbles in the container.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の実施形態を説明する前に、液体量を検出するための光学センサの光路を遮断する遮断部の移動が、液体容器内に滞留する気泡によって阻害される現象について説明する。図1(a)〜(d)は、この現象を説明するための図であり、液体容器としてのインクタンクの断面を示している。 Before describing an embodiment of the present invention, a phenomenon in which movement of a blocking unit that blocks an optical path of an optical sensor for detecting the amount of liquid is hindered by bubbles staying in a liquid container will be described. FIGS. 1A to 1D are views for explaining this phenomenon, and show a cross section of an ink tank as a liquid container.
図1(a)および(b)に示すように、液体容器としてのインクタンク1内には、液体としてのインクが貯留される。このインク貯留室(液体貯留室)は、供給口を備えて外部にインクを供給可能に構成されている。貯留されるインクの液面4は、そのときのインク量(液体量)に応じて、図に示すz方向(鉛直方向)の位置が変化する。インクタンク1内には、一端にフロート5Aが設けられ、他端に遮断部3が設けられたアーム部材5が、インクタンク1に対して固定された回動軸5Bによって回動自在に支持されている。また、インクタンク1には、その外側に向けて突出するように検出部2が設けられている。この検出部2は、インクタンク1のインクが貯留される室と連通する別の室であり、この室内において遮断部3が移動可能に構成されている。以上の構成において、インクタンク1内のインク量に応じて変化する液面4の位置に追随可能なフロート5Aの動きによってアーム部材5が回動する。そして、このアーム部材5の回動によって遮断部3の、検出部2内の位置が変化する。
As shown in FIGS. 1A and 1B, ink as a liquid is stored in an
一方、インクタンク1が装着される位置には、発光部6Aと受光部6Bとを有する光学センサが設けられる。すなわち、図1(b)に示すように、インクタンク1の検出部2の少なくとも側面は透光性の材料で形成されており、検出部2の両側に発光部6Aと受光部6Bがそれぞれ配置されている。これにより、発光部6Aから光6Cが発光され、この光6Cは遮断部3によって遮断されない場合は、検出部2を通って受光部6Bに至る。
On the other hand, an optical sensor having a
以上のように、インクタンク1内のインク量に応じて、検出部2内の遮断部3の位置が変化し、図1(c)に示すように、インク量が少なくなり、実質的に記録に用いる最低限の量となると、それによるフロート5Aの位置に応じて、遮断部3は検出部2における移動範囲の上限の位置となる。この上限の位置は、検出部2の形成する上壁2Aによって規定されている。そして、この状態で、発光部6Aからの光6Cは、遮断部3によって遮断されず、受光部6Bで受光することができ、これにより、インク量が所定量以下になったことを検出することができる。
As described above, the position of the
しかし、図1(d)に示すように、検出部2の上部に気泡10が貯留した場合、遮断部3はこの気泡10によって移動範囲の上限まで移動することができないことがある。この場合には、インク量が所定量以下であるにもかかわらず、遮断部3が光6Cを遮断したままで受光部6Bが受光できないことになる。その結果、インク量の検出に誤りを生じることになる。
However, as shown in FIG. 1D, when the
本発明は、このような気泡による遮断部の移動を阻害することを抑制する構成に関するものであり、以下、その実施形態を説明する。 The present invention relates to a configuration that suppresses the inhibition of the movement of the blocking portion due to such bubbles, and an embodiment thereof will be described below.
(第1実施形態)
図2(a)および(b)は、本発明の第1の実施形態に係るインクタンクを一部断面で示す図であり、図1(a)および(b)と同様の図である。そして、インクジェット記録装置に装着されるとき、図2(a)および(b)それぞれに示すインクタンク1の縦方向が鉛直方向となる。本実施形態のインクタンクの構成は、以下で説明する部分を除いて、図1(a)〜(c)に示した構成と同様である。
(First embodiment)
FIGS. 2A and 2B are views showing a partial cross section of the ink tank according to the first embodiment of the present invention, and are the same as FIGS. 1A and 1B. When mounted on the ink jet recording apparatus, the vertical direction of the
図2(a)および(b)に示すように、本実施形態のインクタンクは、検出部2における遮断部3の移動範囲の上限より上の部分に空間(以下、単に「上部室」ともいう)22を設ける。この上部室(拡大室)22の幅(図2(a)において水平方向の長さ)は、遮断部3の移動範囲である検出部2の室21の幅より大きい。これにより、遮断部3の移動範囲において生じた、またはこの移動範囲に入って来た気泡は、その浮力によって鉛直方向上方の上部室22に移動(上昇)し、上部室22内に滞留する。この結果、遮断部3の移動範囲に気泡が滞留することはなく、遮断部3の移動が気泡によって阻害されることを抑制できる。本実施形態では、検出部の室21と上記拡大室22を合せた室の断面がT字形状である。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the ink tank of the present embodiment has a space (hereinafter simply referred to as an “upper chamber”) above the upper limit of the moving range of the
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2の実施形態に係るインクタンク1を一部断面で示し図であり、図2(a)と同様の図である。図3に示すように、本実施形態は、検出部2の上方に設けられた上部室(拡大室)23の断面形状が逆三角形であり、三角形の底辺に当たる部位の幅は、検出部2の室21の幅より長い。この構成も、第1実施形態と同様、上部室23に気泡を導き滞留させることができ、それによって、遮断部3の移動範囲に気泡が滞留することはなく、遮断部3の移動が気泡によって阻害されることを抑制できる。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the
(第3実施形態)
図4は、本発明の第3の実施形態に係るインクタンク1を一部断面で示し図であり、図2(a)と同様の図である。図4に示すように、本実施形態は、検出部2の上方に設けられた上部室(拡大室)24の形状が球形であり、この球の直径は、検出部2の室21の幅より大きい。この構成も、第1、第2実施形態と同様、上部室24に気泡を導き滞留させることができ、それによって、遮断部3の移動範囲に気泡が滞留することはなく、遮断部3の移動が気泡によって阻害されることを抑制できる。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the
(第4実施形態)
図5は、本発明の第4の実施形態に係るインクタンク1を示す斜視図である。図5に示すインクタンクは、以下で説明する構成以外、第1実施形態に係るインクタンクと同じ構造である。なお、図5は、インクタンク1を、それを構成する壁の厚みを省略して示している。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a perspective view showing an
本実施形態のインクタンク1には、検出部2の底面部に溝構造7が設けられる。これにより、検出部2からインク貯留部へのインクの流出を促進することができる。その結果、インクの流出に伴って検出部2内の気泡も排出され、遮断部の移動範囲に滞留する気泡の量を減少させることができる。
In the
(第5実施形態)
図6は、本発明の第5の実施形態に係るインクタンク1を一部断面で示す図であり、図2(a)と同様の図である。図6に示すインクタンクは、以下で説明する構成以外、第1実施形態に係るインクタンクと同じ構造である。
(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the
図6に示すように、本実施形態のインクタンク1は、検出部2の上方の上部室22の内側表面に表面加工によって凹凸形状8が形成されている。これにより、この内側表面に気泡を吸着して保持することができる。なお、泡が吸着しやすい表面加工の例としては、微細な凹凸を設けて表面積を増やす方法があげられるが、その方法に限られないことはもちろんである。
As shown in FIG. 6, in the
(第6実施形態)
図7は、本発明の第6の実施形態に係るインクタンク1を示す断面図であり、図2(b)と同様の図である。図7に示すインクタンクは、以下で説明する構成以外、第1実施形態に係るインクタンクと同じ構造である。
(Sixth embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an
図7に示すように、本実施形態のインクタンク1は、検出部2の上部を上方に拡大した形態である。詳しくは、検出部2において、遮断部3の移動範囲の上限31より上方に所定の容積を有した拡大室25を設けたものである。本実施形態は、遮断部3の移動範囲において生じた、またはこの移動範囲に入って来た気泡を、拡大室25に移動(上昇)させ、この室に滞留させるようにする。この結果、遮断部3の移動範囲に気泡が滞留することはなく、遮断部3の移動が気泡によって阻害されることを抑制できる。
As shown in FIG. 7, the
(液体吐出装置の構成)
図8は、本発明の液体吐出装置の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す図である。
(Configuration of liquid ejection device)
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the liquid ejection apparatus of the present invention.
以上説明した各実施形態のインクタンク1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)のインクごとに用いられ、インクタンク1Y、1M、1C、1Bkが、キャリッジ100に着脱自在に装着される。すなわち、本実施形態のインクタンクはカートリッジタイプのもので、インクが無くなったときなどに交換することができる。キャリッジ100には、上述した発行部(発光素子)6Aと受光部(受光素子)6Bの組みが、インクタンクごとに設けられている。発光素子6Aに対する駆動信号と、受光素子6Bからの検出信号の受け取りは、制御部200において構成されたインク残量検出部2301が行う。
The
インクタンク1Y、1M、1C、1Bkに貯留されたそれぞれのインクは記録ヘッド(液体吐出ヘッド)101に供給され、制御部200の駆動制御によって記録ヘッド101の各吐出口から吐出される。なお、図8では、図示の簡略化のため、1つの色のインクに対応した記録ヘッドのみが示されている。記録ヘッド101は、電気熱変換素子(ヒータ)やピエゾ素子などの種々の吐出エネルギー発生素子を用いて、インクを吐出するように構成されている。記録装置の記録方式は任意であり、本実施形態のシリアルスキャン方式の他、フルライン方式であってもよい。
The respective inks stored in the
(他の実施形態)
上述の各実施形態は、回動自在に設けられたアーム部材の一端にフロートを設け、他端に遮断部を設け、フロートに変位に応じて回動するアーム部材を用いるものである。本発明の適用はこのような形態に限られない。例えば、フロート自体が形態であってもよい。すなわち、検出部をインク残量無し、を報知するインク液面位置に対応する位置に設けるとともに、遮断部を兼ねるフロートが検出部の内部で移動するよう構成することもできる。この形態によれば、特に、インク量が少なくなるに連れて、遮断部を兼ねるフロートが、検出部内を上部から下部へ移動するようにすることができる。そして、例えば、下部に移動して、遮断部を兼ねるフロートが、光学センサの光路を遮断しない状態になることによって、インク残量が少ないことを検出することができる。
(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, a float is provided at one end of an arm member that is rotatably provided, a blocking portion is provided at the other end, and an arm member that rotates according to displacement is used in the float. The application of the present invention is not limited to such a form. For example, the float itself may be in the form. In other words, the detection unit can be provided at a position corresponding to the ink liquid level position for notifying that there is no ink remaining, and the float that also functions as a blocking unit can be moved inside the detection unit. According to this aspect, in particular, as the ink amount decreases, the float that also serves as the blocking unit can move from the upper part to the lower part in the detection unit. For example, when the float that moves to the lower part and also serves as a blocking unit does not block the optical path of the optical sensor, it can be detected that the remaining amount of ink is small.
そして、この構成に本発明を適用することにより、気泡の存在によってフロートが、検出部の液面の位置とは異なる下部に移動させられることを抑制できる。すなわち、遮断部が光路を、遮断した状態から遮断しない状態になる、あるいは、遮断しない状態から遮断した状態になる、遮断部の移動範囲の中に気泡が滞留することを抑制できる。 And by applying this invention to this structure, it can suppress that a float is moved to the lower part different from the position of the liquid level of a detection part by presence of a bubble. That is, it is possible to suppress the bubbles from staying in the moving range of the blocking unit, in which the blocking unit enters the state where the optical path is not blocked from the blocked state, or the state where the blocking is performed from the state where the blocking is not performed.
1 インクタンク
2 検出部
22、23、24 上部室
3 遮断部
4 インク液面
5 アーム部材
5A フロート
6A 発光部
6B 受光部
7 溝構造
8 表面加工
DESCRIPTION OF
Claims (11)
液体を貯留し、当該貯留する液体を外部へ供給可能に構成された液体貯留室と、
前記液体貯留室に連通する第1の室と、
光路を遮断する遮断部であって、前記第1の室内において、前記光路を遮断する位置と前記光路を遮断しない位置との間で、前記液体貯留室が貯留する液体の量が減少するに従って前記光路を遮断する位置から前記光路を遮断しない位置に移動し、前記光路を遮断しない位置にあるときに前記液体容器外の受光部が光を受光することが可能な遮断部と、
前記第1の室と隣接した位置に設けられており、前記第1の室と連通し、前記第1の室の幅より大きな幅を有する第2の室と、
を具え、
前記第2の室は、前記遮断部の移動範囲の外側に設けられており、前記第1の室に、前記光路を遮断する位置よりも前記光路を遮断しない位置側で隣接していることを特徴とする液体容器。 A liquid material container,
A liquid storage chamber configured to store liquid and supply the stored liquid to the outside;
A first chamber communicating with the liquid storage chamber;
A blocking unit that blocks an optical path, wherein the amount of liquid stored in the liquid storage chamber decreases between a position at which the optical path is blocked and a position at which the optical path is not blocked in the first chamber. A blocking unit that moves from a position that blocks the optical path to a position that does not block the optical path, and that a light receiving unit outside the liquid container can receive light when in a position that does not block the optical path ;
Said first provided at adjacent positions with the chamber, the first through-chamber and the communication, the second chamber having a width greater than a width of the first chamber,
The equipped,
The second chamber is provided outside the moving range of the blocking section, and is adjacent to the first chamber on a position side where the optical path is not blocked than a position where the optical path is blocked. Feature liquid container.
液体を貯留し、当該貯留する液体を外部へ供給可能に構成された液体貯留室と、A liquid storage chamber configured to store liquid and supply the stored liquid to the outside;
前記液体貯留室から突出し、前記液体貯留室に連通する第1の室と、A first chamber protruding from the liquid storage chamber and communicating with the liquid storage chamber;
光路を遮断する遮断部であって、前記第1の室内において、前記光路を遮断する位置と前記光路を遮断しない位置との間で、前記液体貯留室が貯留する液体の量が減少するに従って前記光路を遮断する位置から前記光路を遮断しない位置に移動し、前記光路を遮断しない位置にあるときに前記液体容器外の受光部が光を受光することが可能な遮断部と、A blocking unit that blocks an optical path, wherein the amount of liquid stored in the liquid storage chamber decreases between a position at which the optical path is blocked and a position at which the optical path is not blocked in the first chamber. A blocking unit that moves from a position that blocks the optical path to a position that does not block the optical path, and that a light receiving unit outside the liquid container can receive light when in a position that does not block the optical path;
前記液体貯留室から突出し、前記第1の室と隣接した位置に設けられており、前記第1の室と連通し、前記第1の室の幅より大きな幅を有する第2の室と、A second chamber protruding from the liquid storage chamber, provided at a position adjacent to the first chamber, communicating with the first chamber, and having a width larger than the width of the first chamber;
を具え、With
前記第2の室は、前記液体貯留室から突出する壁であって、前記遮断部の移動方向と交差し互いに対向する壁と、前記遮断部の移動方向に沿う互いに対向する壁と、で構成された室であり、前記遮断部の移動方向と交差し互いに対向する壁のうち一方の壁に設けられた開口で、前記第1の室と連通していることを特徴とする液体容器。The second chamber is a wall that protrudes from the liquid storage chamber, and includes a wall that intersects the moving direction of the blocking part and faces each other, and a wall that faces each other along the moving direction of the blocking part. A liquid container, wherein the liquid container is in communication with the first chamber through an opening provided in one of the walls that intersect with the moving direction of the blocking portion and face each other.
前記液体容器から供給される液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
を具えたことを特徴とする液体吐出装置。 A liquid container according to any one of claims 1 to 10,
A liquid discharge head for discharging the liquid supplied from the liquid container;
A liquid ejecting apparatus comprising:
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