インクタンクおよびインクジェット記録システム
【課題】 インク残量検知、インクタンクの情報保持手段との電気接続、インクタンク位置検出などインクタンクの記録装置に対する位置決めに対してさらなる高精度化が求められている。
【解決手段】 少なくとも一部に直接インクを保持する領域を有するインクタンクにおいて、インク残量検知部と情報保持手段と接続する電気接続部との間に、インクタンクが装着されるタンクホルダーに配置された位置決めピンが挿入される位置決め穴が配置される。
【解決手段】 少なくとも一部に直接インクを保持する領域を有するインクタンクにおいて、インク残量検知部と情報保持手段と接続する電気接続部との間に、インクタンクが装着されるタンクホルダーに配置された位置決めピンが挿入される位置決め穴が配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置において用いられるインクタンクおよび該インクタンクとインクタンクを着脱可能に支持するためのタンクホルダを備えたインクジェットプリンタとの組み合わせで構成されるインクジェット記録システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドを用いて記録媒体へインクを付与することにより記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置は、記録時の騒音が比較的小さくしかも小さなドットを高い密度で形成できるなどの利点を有し、カラー印刷など様々な態様の印刷に利用されている。このようなインクジェット記録装置の一形態として、分離可能に取り付けられたインクタンクのインク供給口からインクの供給を受ける記録ヘッド（インクジェットヘッド）を備えた構成が知られる。この装置では、記録ヘッドを搭載して記録媒体に対し記録ヘッドを所定方向（主走査方向）に走査させるキャリッジを備える。そして、記録媒体を記録ヘッドに対して上記所定方向と直交する方向に搬送（副走査）させる搬送機構を備える。これらが連動して記録ヘッドの主走査の過程でインク吐出を行わせることにより記録を行うものがある。この装置では、キャリッジ上に、ブラックインクの他、イエロー、シアン、マゼンタ等の各カラーインクを吐出する記録ヘッドを搭載する。これにより、ブラックインクによるテキスト画像のモノクローム印刷のみではなく、カラーインクを吐出することによるフルカラー印刷を行うことができる。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置を構成するインクジェット記録システム（インク供給構成）は、ホルダ（あるいはインクジェットプリンタ）に対して着脱自在に搭載されるインクタンクとホルダに配された記録ヘッドとが接続および分離可能に構成されている。そして、インクタンクと記録ヘッドとが接続されたとき、インクタンクからインクジェットヘッドへのインク供給路が形成される。この構成は、インクタンクから記録ヘッドまでの供給経路を短くでき、記録装置の小型化が容易である。さらに、インクタンクのみを交換することによってインクを補給できランニングコストが低くできるといった利点を有している。
【０００４】
また、ユーザに対して、インクを貯留したインク貯留部内のインク残量を報知するために、インクタンク内にインクの有無や残量を検知するために利用される検出機構を配設するインクタンクが提案されている。インク残量検知機構として代表的なものは、インクタンク内に直接インクを保持する残量検知部を有し、残量検知部へ照射した光が光可反射体によって反射され、その反射光量の変化を測定することで、残量検知部でのインクの有無を検知することができる構成である。このインク残量検知機構により、ユーザはインク切れによる印字不良を発生させることなく、インクタンク内のインクを充分に使用することが可能となる。
【０００５】
上記のインクタンク構成は、インクタンクと記録ヘッドとが分離可能であるために、少なくとも次のような条件を満足させることが望まれる。第１に、記録ヘッドの主走査方向への移動に対し、インクタンクが確実に固定されることである。第２に、ユーザのインクタンク装着と分離に関し、ある定められた位置にインクタンクを確実に装着できることである。これにより、インクタンク内のインクを記録ヘッドに円滑に供給し、インク残量検知部と記録装置の光センサとの位置を合わせることで精度よくインク残量検知を行うことができる。
【０００６】
特許文献１、特許文献２ないし、特許文献3には従来のインク供給構成の一例を示している。特許文献１におけるインクタンクは、インク供給口を有する面に第1嵌合凹部を、第1嵌合凹部と対向する面に第2凹部を有している。第1嵌合凹部は記録ヘッドの嵌合凸部と嵌合し、第2嵌合凹部はインクタンクを固定する固定アームの係止爪と嵌合する。この2箇所の嵌合により、インクタンクを確実に固定している。特許文献２のインクタンクは、底面に配設された位置決めピンがホルダに設けられた位置決め穴に入り込みインクタンクを位置決めする構成となっている。
【０００７】
また、特許文献２におけるインクタンクは、インク供給口を重力方向下向きに配置した状態で底面となる側面に位置決めピンを設け、ホルダ側に位置決めピンを受け入れる穴を設けることで、インクタンクの位置決めを行う構成となっている。特許文献２におけるインクタンク位置決めの目的は、記録装置側に固定されたインク残量検知センサとインクタンク内のプリズムとの位置を精度良く合わせるためである。
【０００８】
さらに、特許文献３におけるインクタンクは、吸収体においてインクを保持し、大気連通口を有する面に切り欠き構造を有し、その切り欠き構造をインクタンクを装着するガイドとして利用することを特徴としている。ここで、切り欠き構造の目的は、大気連通口付近において吸収体を局所的に強く圧縮させないためであり、これにより、インク使用効率を高めることが可能となる。
【特許文献１】特開２００６−２１５４０号公報
【特許文献２】特許第３３７６２９９号公報
【特許文献３】特開平６−２１０８７０号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１は、インクタンクを記録ヘッドにセットし、その後固定アームに固定するという2つの動作により、インクタンクを固定している。本構成においては、ユーザのインクタンク装着動作が煩雑になるだけでなく、固定アームを確実に固定しない状態で記録装置のフタを閉じると、キャリッジが移動して固定アームが記録装置外装と接触し、場合によっては破損までいたる。
【００１０】
一方、近年更なるインクタンク位置決め精度向上の要求がある。1つは、インクタンクにインクタンクの情報を保持する情報保持手段（情報媒体：メモリ）を配設し、インクタンクと記録ヘッドないし記録装置と電気接続する構成によるものである。情報媒体にはインクタンクのインク残量、製造年月日、インク情報などを記憶し、記録装置がその情報により処理を変更することにより、より高度な記録が可能となる。これにより、記録ヘッドもしくは記録装置とインクタンクを電気的に接続する必要がある。また、さらなる高画質化の要求から従来の４色（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）以上のインクタンクを搭載する場合が増えてきている。しかし、その場合の間違った装着位置へのインクタンクの装着防止する機構として、インクタンクに配設されたLED等の発光体を記録装置内のセンサで検知することで、インクタンクの位置を特定する構成が提案されている。このような構成を採用する場合にも、インクタンクの位置検出のためにインクタンクの固定位置精度を向上させる必要が生じる。
【００１１】
特許文献２において、インクタンクを正確に位置決めする目的は、インク残量検知の精度を向上させるためだけであるため、記録装置における記録媒体送り方向（副走査方向：図１５の矢印B）のみの位置精度を向上させるだけで良かった。しかしながら、上記のようにインクタンクとの電気接続や、光センサによるインクタンク位置検出を行う上では、キャリッジ移動方向（主走査方向：図１５の矢印A）の位置決め精度の向上も必要となる。
【００１２】
さらに、特許文献３は、吸収体にてインクを保持する構成において、インクタンクに切り欠き構造を有している。切り欠き構造は内部の吸収体の圧縮率分布に影響する場合があるため、位置や大きさが規制される。特許文献３においては、大気連通口を有する面に切り欠き構造を設けることで、逆に大気連通口部への局所的な圧縮を回避している。しかしながら、インクを直接保持する部分を有するインクタンクにおいては、切り欠き構造をインク直接保持領域に設けることで内部への影響を小さくすることができる。これにより、切り欠き構成の位置や形状の自由度をあげることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明のインクタンクは、
インクジェットプリンタに着脱自在に搭載されるインクタンクであって、該インクタンクはインクを貯留するインク貯留部と、該インク貯留部からインクを外部に供給するインク供給口と、前記インクタンク内を大気に連通させる大気連通部と、前記インク供給口を重力方向下向きにして配置したときに底面となる側面に配されたインク貯留部のインクの有無を検知するのに利用される光可反射体と、前記インクタンクに配され且つ前記インクタンクに係る情報を保持した情報媒体と、該情報媒体が前記インクジェットプリンタとの間で情報の伝達を行うのに利用し前記底面に対して交差する側面に配された基板上に設けられたコンタクト部とを備えると共に、
前記インクタンクの底面となる側面であって、前記光可反射体と前記電気的コンタクト部との間に前記インクジェットプリンタに設けられた凸部と係合して前記インクタンクの位置を特定するのに利用される凹部が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のインクジェット記録システムは、
インクジェットヘッドが配されるとともにインクタンクが着脱自在にされるホルダを備えたインクジェットプリンタと、前記ホルダに対して着脱自在に搭載されるインクタンクと、を備えて構成されるインクジェット記録システムであって、
前記インクタンクは
インクを貯留するインク貯留部と、該インク貯留部からインクを外部に供給するインク供給口と、前記インクタンク内を大気に連通させる大気連通部と、前記インク供給口を重力方向下向きにして配置したときに底面となる側面に配されたインク貯留部のインクの有無を検知するのに利用される光可反射体と、前記インクタンクに配され且つ前記インクタンクに係る情報を保持した情報媒体と、該情報媒体が前記インクジェットプリンタとの間で情報の伝達を行うのに利用し前記底面に対して交差する側面に配された基板に設けられたコンタクト部とを備え、
前記インクジェットプリンタは
前記光可反射体に光を照射する発光素子と、前記光可反射体から反射した光を受光する受光素子とを備えるとともに、前記ホルダは前記インクタンクの情報媒体の情報を前記インクタンクのコンタクト部との間で受け渡しする前記ホルダのコンタクト部とを備えており、
前記ホルダにはさらに前記発光素子と受光素子と前記ホルダのコンタクト部との間に凸部が設けられており、前記インクタンクの底面となる側面であって、前記光可反射体と前記電気的コンタクト部との間に前記凸部と係合して前記ホルダの内部における前記インクタンクの位置を特定するのに利用される凹部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記の構成手段により、ユーザが簡便な操作でインクタンクを装着、分離可能であり、かつ、主走査方向／副走査方向ともに精度よくインクタンク位置決めが可能である。その結果、インク残量検知、情報媒体との電気接続、インクタンク位置検出などを精度良く行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）、図２（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るインクタンクを示す図である。図１は図２（ａ）におけるＡ−Ａ線の側面断面図であり、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）、図２（ｄ）はそれぞれ、上面図、側面図、正面図および下面図である。なお、本例において、インクタンクの正面とは、ユーザに向き合うことでその操作（着脱操作等）およびユーザへの情報提供（後述するＬＥＤの発光）を可能とする面を言う。
【００１８】
図１において、本実施形態のインクタンク１は正面側の下部に支持された支持部材３０を有している。支持部材３０はインクタンク１の外装（筐体）と一体に、樹脂により形成されており、後述するタンクホルダへの着脱操作等を行う際に被支持部を中心に変位可能な構成である。インクタンク１の背面側および正面側には、インクタンクホルダ側の係止部にそれぞれ係合可能な第１係合部２１および第２係合部３２（本例では支持部材３０に一体化されている）が設けられている。これらの係合によってインクタンク１のタンクホルダへの装着状態が確保される。この装着時の動作については後述する。
【００１９】
インクタンク１は、インクジェットプリンタに搭載されたインクジェット記録ヘッドに供給されるインクを貯留するインク貯留部として機能する。インクタンク１の重力方向下向きとなる側面である底面には、インクタンクホルダへの装着時に、後述する記録ヘッドのインク導入口と結合してインクタンク内のインクをインクタンクの外部に供給するためのインク供給口２２が設けられている。この底面と正面とが交わる部分にあって、支持部材３０の支持部分の底面側には、基板５０が配設されている。
【００２０】
インクタンク１の内部は、支持部材３０および基板５０が設けられる正面側に位置するインク収納室２３と、背面側に位置してインク供給口２２に連通する多孔質部材収納室２４とに分割されており、両者は連通口２５を介して接続されている。これらの収納室はインク貯留部として機能する。インク収容室２３にはインク２が直接貯留される一方、多孔質部材収納室２４には、インクを含浸保持するスポンジ等の多孔質部材４１および４２が設けられている。この多孔質部材４１および４２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するためのものである。多孔質部材収納室２４の上面には、記録ヘッドへのインク供給に伴って増大する負圧を緩和し、これを好ましい所定範囲に維持すべくインクタンク内を大気と連通させ、外気を導入するための大気連通部１１が設けられている。
【００２１】
インクタンク１内のインク２をインク供給口２２から外部に導出させると、まず、多孔質部材収納室２４内の多孔質部材４１および４２に含浸されたインクを導出し、それに伴い大気連通部１１から外気を導入する。多孔質部材４２内の気液界面が連通口２５まで達すると、連通口２５からインク収納室２３内に外気が導入され、同時にインク収納室２３内のインクが多孔質部材４２を介してインク供給口２２から外部に導出される。その後、徐々にインク収納室２３内のインクが減少し、インクが消費されるとインク収納室２３の底面に配置されたプリズム６０によりインク無し状態を検知する。
【００２２】
ここで、プリズム６０によるインク残量検知機構について図９（ａ）、図９（ｂ）の模式図を用いて説明する。プリズム６０は三角柱のプリズム形状をしており、光（赤外線）を透過する透明性の高い材料となっている。図９（a）のようにプリズム６０の表面がインクと接触している場合には、記録装置に配置され、プリズム６０に対向している残量検知センサー１６１の発光部（発光素子）１６２から照射された光は、インク内に散乱吸収される。図９（ｂ）のようにインクがなくなりプリズム６０の表面がエアに接触している場合には、プリズム６０とエアの屈折率の違いにより、発光部１６１から照射した光はプリズム６０の第１面６１と第２面６２で反射し受光部（受光素子）１６３に入射される。つまり、受光部１６３に入射される光を測定することで、図６（ａ）、図６（ｂ）の状態を区別することができる。すなわち、プリズムはインクの有無を検知するための光可反射体として機能する。
【００２３】
このときに、プリズム６０と残量検知センサー１６１の位置がずれている場合には、図６（ｂ）のようにインクが無い状態でも受光部１６３に光が戻ってこないため、誤検知する可能性がある。つまり、確実にインク残量検知を行うためには、インクタンク１を記録装置に対し精度よく位置決めする必要がある。
【００２４】
つぎに、基板５０と支持部材３０の構成および機能について説明する。基板５０は、インクタンクの底面と底面にたいして交差するように設けられている側面に設けられている。そして、インクタンクの外側に向かって配置され、記録装置との電気的接続が可能な電極パッド（電気的コンタクト部）５２が配置され情報の伝達がなされるように構成されている。インクタンク１の内側に向かって位置する基板５０の面には、ＬＥＤなど可視光を発光する発光体５１と、発光体５１を制御する制御素子（不図示）が設けられてユニット化されている。発光体５１や制御素子は電極パッド５２を介して供給される電気信号により、制御素子は発光体５１の発光の制御を行う。また、インクタンクが収納しているインクの色や細かなインク残量などの情報を記憶させておくメモリ素子（情報媒体）を搭載する場合にも、内側の面に配置される。基板５０は固定部５３によりインクタンクに固定されており、発光体５１は図にあるように基板５０の支持部材３０よりに配置され、周りには空間が確保されている。本実施例において基板５０は、インクタンクのピン形状の固定部５３に基板５０を嵌合しピン部材の先端部を熱で溶融させカシメ構成により固定しているが、固定方法は接着やはめ込みなどこの方法には限らない。また、支持部材３０は図２（ｂ）における支点３４によりインクタンク部材と支持されており、インクタンクの幅方向における中心部付近（発光体５１付近）は貫通口となっており、発光体５１に対抗する位置に受光部３３が構成されている。支持部材３０はインクタンク部材と同一の樹脂材料で一体に構成されており、支点３４付近で変形することで支持部材３０が変位する。ユーザが支持部材３０を変位させる力を低減させるために支点３４の厚みはその他の部分と比較して薄く構成されている。
【００２５】
さらに、インクタンク１の底面のプリズム６０と基板５０の間には凹部として構成された位置決め穴７０が配置されている。この位置決め穴７０を用いたインクタンクの位置決め方法は後述する。
【００２６】
図３は図１、図２に示した実施形態に係るインクタンクを着脱自在に保持する記録ヘッドユニットの一例を示す斜視図、図４はインクタンクを記録ヘッドユニットに装着する直前の状態を説明するための斜視図であり、図５は図４におけるＣ−Ｃ断面図を示す。図６はインクタンクを記録ヘッドユニットに装着完了した状態を説明するための斜視図であり、図７は図６におけるＤ−Ｄ断面図を示し、図８は図６におけるＥ−Ｅ断面図である。
【００２７】
記録ヘッドユニット１０５は、概して、複数（図では４個）のインクタンクを着脱可能に保持するホルダ１５０と、底面側に配置される記録ヘッド１０６（図５では不図示）とからなっている。そしてインクタンクのインク供給口を重力方向下向きに配置してホルダ１５０に装着することで、ホルダ底部に位置する記録ヘッド側のインク導入口１０７とインクタンク側のインク供給口２２とが結合し、両者間のインク連通路が形成される。
【００２８】
記録ヘッド１０６としては、ノズル液路内に電気熱変換素子を設け、これに電気パルスを与えることによりインクに熱エネルギを付与し、そのときのインクの相変化により生じる発泡（沸騰）時の圧力をインクの吐出に利用するものを用いることができる。
【００２９】
インクタンク１を記録ヘッドユニット１０５に装着する場合には、ホルダ１５０の上方でインクタンク１を取り扱う。インクタンク背面側に設けられた突起状の第１係合部２１を、ホルダ背面側に設けられた貫通孔状の第１係止部に挿通した状態でホルダ底面上に載置する（図４）。この状態でインクタンク１の正面側上端を矢印Ｐに示すように押下すると、インクタンク１は第１係合部および第１係止部の係合部分を回動支点として回動し、インクタンク正面側が下方に変位してゆく。この過程で、インクタンク正面側の支持部材３０に設けられた第２係合部３２の側面がホルダ正面側に設けられた第２係止部１５６に押されながら、支持部材３０も矢印Ｑ方向に変位してゆく。この時に、インクタンク１の底面の位置決め穴７０に、記録ヘッド１０５の位置決め穴７０に対向する位置に構成された凸部として構成された位置決めピン１７０が挿入されていく（図５）。
【００３０】
そして、図７のように第２係合部３２の上面が第２係止部１５６の下方に至ると、支持部材３０は自身の弾性力によってＱ’方向に変位し、第２係合部５が第２係止部１５６によって係止される。この状態（図７）では、インクタンク１上方への変位は、第１係合部２１が係合した第１係止部１５５および第２係合部３２が係合した第２係止部１５６によって抑制される。これがインクタンク１の装着完了状態であり、このときインク供給口２２およびインク導入口１０７、また電極パッド５２およびコネクタ１５２が接合した状態となる。
【００３１】
「てこ」の作動にたとえると、図７に示すような装着動作の過程では、第１係合部２１および第１係止部の係合部分が支点、インクタンク１の正面側が力点となる。インク供給口２２およびインク導入口１０７の結合部分は作用点となって、これは力点と支点との間、好ましくは支点近くに位置する。従って、インク供給口２２はインクタンク１の回動に伴って大きな力でインク導入口１０７に押し付けられる。両者の結合部分には通常、インク連通性の確保やインク漏洩の防止を目的としてフィルタ，吸収体，パッキンなど比較的可撓性に富む弾性部材が配設されている。
【００３２】
この装着完了状態で、支持部材３０はたわんだ状態にあるため、インクタンク１は矢印Ｒの方向に反発力を受ける。この結果、位置決めピン１７０が位置決め穴７０内の位置決め面７１に接触し矢印Ｒの方向（副走査方向）にインクタンク１の位置が決まる。
【００３３】
また、図８において、インクタンクの側面方向（主走査方向・図面の垂直方向）においても位置決めピン１７０と位置決め穴７０に嵌合し、位置決めピン１７０と位置決め穴７０の壁面との隙間がある一定値以下となり、位置が決定される。図８の断面方向においては、支持部材３０のような反発力が発生しない。このため、確実に位置決めピン１７０がある面に接触するわけではないが、位置決めピン１７０の直径と位置決め穴７０の幅の寸法を管理することで、後述するインタンク位置検出を行う上で問題ないレベルの位置にインクタンクを位置決めすることが可能となる。
【００３４】
これにより、インク残量検知に対しては、記録装置の残量検知センサー１６１がプリズム６０と貫通穴１６４を介して正確に対向し、残量検知が可能になる。また、インクタンク装着位置特定に関しては、電極パッド５２を介して電気接続した基板５０により発光した発光体５１の光は支持部材３０内を導光し表示部３１に達し、記録装置内に配置された位置特定センサー１６５に受光される。これにより、インクタンクの装着位置間違いを検知することが可能となる。この場合、インクタンクの側面方向（主走査方向・図面の垂直方向）での装着位置を検出することになるため、インクタンクの側面方向についても正確な位置決めが必要となる。しかしながら、上記のように、位置決めピン１７０と位置決め穴７０との嵌合により、インクタンク１の正確な位置決めが行われているため、問題なく装着位置を検出できる。
【００３５】
本構成において、位置決め穴７０はプリズム６０と基板５０との間に配置されており、プリズム６０と基板５０の両方に接近している。これにより、プリズム６０と基板５０の位置を共に精度良く位置決め可能となる。また、図１において明らかなように、位置決め穴７０はインク収納室２３の連通口２５から遠い位置に配置されている。これにより、インク収納室２３内のインクを消費する過程において、インク導出の抵抗にならず、円滑なインク導出が可能となる。
【００３６】
また、インクタンクを構成する材料には以下のような制限がある。1つは、インクに接触するため、例えばインクタンクを保存した場合に、記録ヘッド１０６のノズル部に析出し、インク吐出に影響するような異物をインク内に溶出させるような材料を使用することができない。２つめは、インクタンクには、プリズム６０においてインク残量を検知するため、光を透過することが可能な材料でなければならない。3つめは、支持部材３０において部材の変形によりインクタンクの装着を行うため、適正な装着力と確実な装着との両立を達成するため、材料の弾性や剛性についてもある一定範囲内で無ければならない。これに対し、タンクホルダについては、比較的材料自由度が高く、剛性の高い材料を使用可能である。位置決めピンと位置決め穴については、構造的に位置決め穴の方が荷重変形に対して強く構成できるため、上記の理由により、インクタンクに位置決め穴、タンクホルダーに位置決めピンの構成である方がより好ましい。
【００３７】
なお、インクタンク１の内部構成は、このような多孔質部材の収納室を有した形態に限られず、インクをそのまま貯留する収容室に大気を導入することでインク残量を検知することが可能であればよい。多孔質部材の代替の負圧発生手段として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。このような負圧発生部材の形態の場合には、差圧バルブ構成やメニスカスバルブ構成などにより、インク収納室内に大気を導入する構成であってもよい。
【実施例２】
【００３８】
図１０は本発明の第2の実施形態に係るインクタンクを説明する斜視図であり、図１１（ａ）、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）、図１１（ｄ）は、それぞれ、上面図、側面図、正面図および下面図である。また図１２は本インクタンクが装着される記録ヘッドを説明する斜視図であり、図１３、図１４は、図１１（ｄ）におけるＢ−Ｂ線による側面断面図である。
【００３９】
本実施形態においては、インクタンク1の両側面に切り欠き部７２ａ、７２ｂを設けている。切り欠き部７２ａ、７２ｂは左右対称形状であり、図１３、図１４より、第１の実施形態と同様にプリズム部６０と基板５０との間に配置されている。記録ヘッドにはインクタンクの仕切り壁付近に三角錐形状の突起（三角状突起）１７３ａが配置されており、装着の過程により、切り欠き部７２ａ、７２ｂ内の支持部材３０側の平面に突起１７３ａの平面部が接触し、インクタンク１の位置が決定される。
【００４０】
本実施形態においては、インクタンク１の側面壁を利用して切り欠き部と配置しているため、インク収納室２３内への影響が少なく、第１の実施形態に比べインク収納量を増大することが可能となっている。
【００４１】
なお、インクの残量を検出する構成は、上述のプリズムに限ることなく、発光素子と受光素子を利用して検出することが可能な構成、たとえば、金属板などの光可反射体をインク中に配置して、インクの量に応じて変位する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第1の実施形態に係るインクタンクの側面断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ第１の実施形態に係るインクタンクの上面図、側面図、下面図、正面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るインクタンクを着脱可能に保持する記録ヘッドユニットの一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第1の実施形態に係るインクタンクの装着動作を説明する記録ヘッドユニットの斜視図である。
【図５】図４におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るインクタンクの装着動作を説明する記録ヘッドユニットの斜視図である。
【図７】図６におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図８】図６におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）はインク残量検知構成を説明する模式図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るインクタンクの下方斜視図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ第２の実施形態に係るインクタンクの上面図、側面図、下面図、正面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るインクタンクを着脱可能に保持する記録ヘッドユニットの一例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るインクタンクの装着動作を説明する側面断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るインクタンクの装着動作を説明する側面断面図である。
【図１５】本発明のインクタンクが装着される記録装置を説明する模式斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ インクタンク
２ インク
１１ 大気連通部
２２ インク供給口
２３ インク収納室
２４ 多孔質部材収納室
３３ 受光部
５０ 基板
５１ 発光体
５２ 電極パッド
６０ プリズム
７０ 位置決め穴
１０６ 記録ヘッド
１５０ インクタンクホルダ
１５２ コネクタ
１７０ 位置決めピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置において用いられるインクタンクおよび該インクタンクとインクタンクを着脱可能に支持するためのタンクホルダを備えたインクジェットプリンタとの組み合わせで構成されるインクジェット記録システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドを用いて記録媒体へインクを付与することにより記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置は、記録時の騒音が比較的小さくしかも小さなドットを高い密度で形成できるなどの利点を有し、カラー印刷など様々な態様の印刷に利用されている。このようなインクジェット記録装置の一形態として、分離可能に取り付けられたインクタンクのインク供給口からインクの供給を受ける記録ヘッド（インクジェットヘッド）を備えた構成が知られる。この装置では、記録ヘッドを搭載して記録媒体に対し記録ヘッドを所定方向（主走査方向）に走査させるキャリッジを備える。そして、記録媒体を記録ヘッドに対して上記所定方向と直交する方向に搬送（副走査）させる搬送機構を備える。これらが連動して記録ヘッドの主走査の過程でインク吐出を行わせることにより記録を行うものがある。この装置では、キャリッジ上に、ブラックインクの他、イエロー、シアン、マゼンタ等の各カラーインクを吐出する記録ヘッドを搭載する。これにより、ブラックインクによるテキスト画像のモノクローム印刷のみではなく、カラーインクを吐出することによるフルカラー印刷を行うことができる。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置を構成するインクジェット記録システム（インク供給構成）は、ホルダ（あるいはインクジェットプリンタ）に対して着脱自在に搭載されるインクタンクとホルダに配された記録ヘッドとが接続および分離可能に構成されている。そして、インクタンクと記録ヘッドとが接続されたとき、インクタンクからインクジェットヘッドへのインク供給路が形成される。この構成は、インクタンクから記録ヘッドまでの供給経路を短くでき、記録装置の小型化が容易である。さらに、インクタンクのみを交換することによってインクを補給できランニングコストが低くできるといった利点を有している。
【０００４】
また、ユーザに対して、インクを貯留したインク貯留部内のインク残量を報知するために、インクタンク内にインクの有無や残量を検知するために利用される検出機構を配設するインクタンクが提案されている。インク残量検知機構として代表的なものは、インクタンク内に直接インクを保持する残量検知部を有し、残量検知部へ照射した光が光可反射体によって反射され、その反射光量の変化を測定することで、残量検知部でのインクの有無を検知することができる構成である。このインク残量検知機構により、ユーザはインク切れによる印字不良を発生させることなく、インクタンク内のインクを充分に使用することが可能となる。
【０００５】
上記のインクタンク構成は、インクタンクと記録ヘッドとが分離可能であるために、少なくとも次のような条件を満足させることが望まれる。第１に、記録ヘッドの主走査方向への移動に対し、インクタンクが確実に固定されることである。第２に、ユーザのインクタンク装着と分離に関し、ある定められた位置にインクタンクを確実に装着できることである。これにより、インクタンク内のインクを記録ヘッドに円滑に供給し、インク残量検知部と記録装置の光センサとの位置を合わせることで精度よくインク残量検知を行うことができる。
【０００６】
特許文献１、特許文献２ないし、特許文献3には従来のインク供給構成の一例を示している。特許文献１におけるインクタンクは、インク供給口を有する面に第1嵌合凹部を、第1嵌合凹部と対向する面に第2凹部を有している。第1嵌合凹部は記録ヘッドの嵌合凸部と嵌合し、第2嵌合凹部はインクタンクを固定する固定アームの係止爪と嵌合する。この2箇所の嵌合により、インクタンクを確実に固定している。特許文献２のインクタンクは、底面に配設された位置決めピンがホルダに設けられた位置決め穴に入り込みインクタンクを位置決めする構成となっている。
【０００７】
また、特許文献２におけるインクタンクは、インク供給口を重力方向下向きに配置した状態で底面となる側面に位置決めピンを設け、ホルダ側に位置決めピンを受け入れる穴を設けることで、インクタンクの位置決めを行う構成となっている。特許文献２におけるインクタンク位置決めの目的は、記録装置側に固定されたインク残量検知センサとインクタンク内のプリズムとの位置を精度良く合わせるためである。
【０００８】
さらに、特許文献３におけるインクタンクは、吸収体においてインクを保持し、大気連通口を有する面に切り欠き構造を有し、その切り欠き構造をインクタンクを装着するガイドとして利用することを特徴としている。ここで、切り欠き構造の目的は、大気連通口付近において吸収体を局所的に強く圧縮させないためであり、これにより、インク使用効率を高めることが可能となる。
【特許文献１】特開２００６−２１５４０号公報
【特許文献２】特許第３３７６２９９号公報
【特許文献３】特開平６−２１０８７０号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１は、インクタンクを記録ヘッドにセットし、その後固定アームに固定するという2つの動作により、インクタンクを固定している。本構成においては、ユーザのインクタンク装着動作が煩雑になるだけでなく、固定アームを確実に固定しない状態で記録装置のフタを閉じると、キャリッジが移動して固定アームが記録装置外装と接触し、場合によっては破損までいたる。
【００１０】
一方、近年更なるインクタンク位置決め精度向上の要求がある。1つは、インクタンクにインクタンクの情報を保持する情報保持手段（情報媒体：メモリ）を配設し、インクタンクと記録ヘッドないし記録装置と電気接続する構成によるものである。情報媒体にはインクタンクのインク残量、製造年月日、インク情報などを記憶し、記録装置がその情報により処理を変更することにより、より高度な記録が可能となる。これにより、記録ヘッドもしくは記録装置とインクタンクを電気的に接続する必要がある。また、さらなる高画質化の要求から従来の４色（ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン）以上のインクタンクを搭載する場合が増えてきている。しかし、その場合の間違った装着位置へのインクタンクの装着防止する機構として、インクタンクに配設されたLED等の発光体を記録装置内のセンサで検知することで、インクタンクの位置を特定する構成が提案されている。このような構成を採用する場合にも、インクタンクの位置検出のためにインクタンクの固定位置精度を向上させる必要が生じる。
【００１１】
特許文献２において、インクタンクを正確に位置決めする目的は、インク残量検知の精度を向上させるためだけであるため、記録装置における記録媒体送り方向（副走査方向：図１５の矢印B）のみの位置精度を向上させるだけで良かった。しかしながら、上記のようにインクタンクとの電気接続や、光センサによるインクタンク位置検出を行う上では、キャリッジ移動方向（主走査方向：図１５の矢印A）の位置決め精度の向上も必要となる。
【００１２】
さらに、特許文献３は、吸収体にてインクを保持する構成において、インクタンクに切り欠き構造を有している。切り欠き構造は内部の吸収体の圧縮率分布に影響する場合があるため、位置や大きさが規制される。特許文献３においては、大気連通口を有する面に切り欠き構造を設けることで、逆に大気連通口部への局所的な圧縮を回避している。しかしながら、インクを直接保持する部分を有するインクタンクにおいては、切り欠き構造をインク直接保持領域に設けることで内部への影響を小さくすることができる。これにより、切り欠き構成の位置や形状の自由度をあげることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明のインクタンクは、
インクジェットプリンタに着脱自在に搭載されるインクタンクであって、該インクタンクはインクを貯留するインク貯留部と、該インク貯留部からインクを外部に供給するインク供給口と、前記インクタンク内を大気に連通させる大気連通部と、前記インク供給口を重力方向下向きにして配置したときに底面となる側面に配されたインク貯留部のインクの有無を検知するのに利用される光可反射体と、前記インクタンクに配され且つ前記インクタンクに係る情報を保持した情報媒体と、該情報媒体が前記インクジェットプリンタとの間で情報の伝達を行うのに利用し前記底面に対して交差する側面に配された基板上に設けられたコンタクト部とを備えると共に、
前記インクタンクの底面となる側面であって、前記光可反射体と前記電気的コンタクト部との間に前記インクジェットプリンタに設けられた凸部と係合して前記インクタンクの位置を特定するのに利用される凹部が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のインクジェット記録システムは、
インクジェットヘッドが配されるとともにインクタンクが着脱自在にされるホルダを備えたインクジェットプリンタと、前記ホルダに対して着脱自在に搭載されるインクタンクと、を備えて構成されるインクジェット記録システムであって、
前記インクタンクは
インクを貯留するインク貯留部と、該インク貯留部からインクを外部に供給するインク供給口と、前記インクタンク内を大気に連通させる大気連通部と、前記インク供給口を重力方向下向きにして配置したときに底面となる側面に配されたインク貯留部のインクの有無を検知するのに利用される光可反射体と、前記インクタンクに配され且つ前記インクタンクに係る情報を保持した情報媒体と、該情報媒体が前記インクジェットプリンタとの間で情報の伝達を行うのに利用し前記底面に対して交差する側面に配された基板に設けられたコンタクト部とを備え、
前記インクジェットプリンタは
前記光可反射体に光を照射する発光素子と、前記光可反射体から反射した光を受光する受光素子とを備えるとともに、前記ホルダは前記インクタンクの情報媒体の情報を前記インクタンクのコンタクト部との間で受け渡しする前記ホルダのコンタクト部とを備えており、
前記ホルダにはさらに前記発光素子と受光素子と前記ホルダのコンタクト部との間に凸部が設けられており、前記インクタンクの底面となる側面であって、前記光可反射体と前記電気的コンタクト部との間に前記凸部と係合して前記ホルダの内部における前記インクタンクの位置を特定するのに利用される凹部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上記の構成手段により、ユーザが簡便な操作でインクタンクを装着、分離可能であり、かつ、主走査方向／副走査方向ともに精度よくインクタンク位置決めが可能である。その結果、インク残量検知、情報媒体との電気接続、インクタンク位置検出などを精度良く行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）、図２（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係るインクタンクを示す図である。図１は図２（ａ）におけるＡ−Ａ線の側面断面図であり、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）、図２（ｄ）はそれぞれ、上面図、側面図、正面図および下面図である。なお、本例において、インクタンクの正面とは、ユーザに向き合うことでその操作（着脱操作等）およびユーザへの情報提供（後述するＬＥＤの発光）を可能とする面を言う。
【００１８】
図１において、本実施形態のインクタンク１は正面側の下部に支持された支持部材３０を有している。支持部材３０はインクタンク１の外装（筐体）と一体に、樹脂により形成されており、後述するタンクホルダへの着脱操作等を行う際に被支持部を中心に変位可能な構成である。インクタンク１の背面側および正面側には、インクタンクホルダ側の係止部にそれぞれ係合可能な第１係合部２１および第２係合部３２（本例では支持部材３０に一体化されている）が設けられている。これらの係合によってインクタンク１のタンクホルダへの装着状態が確保される。この装着時の動作については後述する。
【００１９】
インクタンク１は、インクジェットプリンタに搭載されたインクジェット記録ヘッドに供給されるインクを貯留するインク貯留部として機能する。インクタンク１の重力方向下向きとなる側面である底面には、インクタンクホルダへの装着時に、後述する記録ヘッドのインク導入口と結合してインクタンク内のインクをインクタンクの外部に供給するためのインク供給口２２が設けられている。この底面と正面とが交わる部分にあって、支持部材３０の支持部分の底面側には、基板５０が配設されている。
【００２０】
インクタンク１の内部は、支持部材３０および基板５０が設けられる正面側に位置するインク収納室２３と、背面側に位置してインク供給口２２に連通する多孔質部材収納室２４とに分割されており、両者は連通口２５を介して接続されている。これらの収納室はインク貯留部として機能する。インク収容室２３にはインク２が直接貯留される一方、多孔質部材収納室２４には、インクを含浸保持するスポンジ等の多孔質部材４１および４２が設けられている。この多孔質部材４１および４２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するためのものである。多孔質部材収納室２４の上面には、記録ヘッドへのインク供給に伴って増大する負圧を緩和し、これを好ましい所定範囲に維持すべくインクタンク内を大気と連通させ、外気を導入するための大気連通部１１が設けられている。
【００２１】
インクタンク１内のインク２をインク供給口２２から外部に導出させると、まず、多孔質部材収納室２４内の多孔質部材４１および４２に含浸されたインクを導出し、それに伴い大気連通部１１から外気を導入する。多孔質部材４２内の気液界面が連通口２５まで達すると、連通口２５からインク収納室２３内に外気が導入され、同時にインク収納室２３内のインクが多孔質部材４２を介してインク供給口２２から外部に導出される。その後、徐々にインク収納室２３内のインクが減少し、インクが消費されるとインク収納室２３の底面に配置されたプリズム６０によりインク無し状態を検知する。
【００２２】
ここで、プリズム６０によるインク残量検知機構について図９（ａ）、図９（ｂ）の模式図を用いて説明する。プリズム６０は三角柱のプリズム形状をしており、光（赤外線）を透過する透明性の高い材料となっている。図９（a）のようにプリズム６０の表面がインクと接触している場合には、記録装置に配置され、プリズム６０に対向している残量検知センサー１６１の発光部（発光素子）１６２から照射された光は、インク内に散乱吸収される。図９（ｂ）のようにインクがなくなりプリズム６０の表面がエアに接触している場合には、プリズム６０とエアの屈折率の違いにより、発光部１６１から照射した光はプリズム６０の第１面６１と第２面６２で反射し受光部（受光素子）１６３に入射される。つまり、受光部１６３に入射される光を測定することで、図６（ａ）、図６（ｂ）の状態を区別することができる。すなわち、プリズムはインクの有無を検知するための光可反射体として機能する。
【００２３】
このときに、プリズム６０と残量検知センサー１６１の位置がずれている場合には、図６（ｂ）のようにインクが無い状態でも受光部１６３に光が戻ってこないため、誤検知する可能性がある。つまり、確実にインク残量検知を行うためには、インクタンク１を記録装置に対し精度よく位置決めする必要がある。
【００２４】
つぎに、基板５０と支持部材３０の構成および機能について説明する。基板５０は、インクタンクの底面と底面にたいして交差するように設けられている側面に設けられている。そして、インクタンクの外側に向かって配置され、記録装置との電気的接続が可能な電極パッド（電気的コンタクト部）５２が配置され情報の伝達がなされるように構成されている。インクタンク１の内側に向かって位置する基板５０の面には、ＬＥＤなど可視光を発光する発光体５１と、発光体５１を制御する制御素子（不図示）が設けられてユニット化されている。発光体５１や制御素子は電極パッド５２を介して供給される電気信号により、制御素子は発光体５１の発光の制御を行う。また、インクタンクが収納しているインクの色や細かなインク残量などの情報を記憶させておくメモリ素子（情報媒体）を搭載する場合にも、内側の面に配置される。基板５０は固定部５３によりインクタンクに固定されており、発光体５１は図にあるように基板５０の支持部材３０よりに配置され、周りには空間が確保されている。本実施例において基板５０は、インクタンクのピン形状の固定部５３に基板５０を嵌合しピン部材の先端部を熱で溶融させカシメ構成により固定しているが、固定方法は接着やはめ込みなどこの方法には限らない。また、支持部材３０は図２（ｂ）における支点３４によりインクタンク部材と支持されており、インクタンクの幅方向における中心部付近（発光体５１付近）は貫通口となっており、発光体５１に対抗する位置に受光部３３が構成されている。支持部材３０はインクタンク部材と同一の樹脂材料で一体に構成されており、支点３４付近で変形することで支持部材３０が変位する。ユーザが支持部材３０を変位させる力を低減させるために支点３４の厚みはその他の部分と比較して薄く構成されている。
【００２５】
さらに、インクタンク１の底面のプリズム６０と基板５０の間には凹部として構成された位置決め穴７０が配置されている。この位置決め穴７０を用いたインクタンクの位置決め方法は後述する。
【００２６】
図３は図１、図２に示した実施形態に係るインクタンクを着脱自在に保持する記録ヘッドユニットの一例を示す斜視図、図４はインクタンクを記録ヘッドユニットに装着する直前の状態を説明するための斜視図であり、図５は図４におけるＣ−Ｃ断面図を示す。図６はインクタンクを記録ヘッドユニットに装着完了した状態を説明するための斜視図であり、図７は図６におけるＤ−Ｄ断面図を示し、図８は図６におけるＥ−Ｅ断面図である。
【００２７】
記録ヘッドユニット１０５は、概して、複数（図では４個）のインクタンクを着脱可能に保持するホルダ１５０と、底面側に配置される記録ヘッド１０６（図５では不図示）とからなっている。そしてインクタンクのインク供給口を重力方向下向きに配置してホルダ１５０に装着することで、ホルダ底部に位置する記録ヘッド側のインク導入口１０７とインクタンク側のインク供給口２２とが結合し、両者間のインク連通路が形成される。
【００２８】
記録ヘッド１０６としては、ノズル液路内に電気熱変換素子を設け、これに電気パルスを与えることによりインクに熱エネルギを付与し、そのときのインクの相変化により生じる発泡（沸騰）時の圧力をインクの吐出に利用するものを用いることができる。
【００２９】
インクタンク１を記録ヘッドユニット１０５に装着する場合には、ホルダ１５０の上方でインクタンク１を取り扱う。インクタンク背面側に設けられた突起状の第１係合部２１を、ホルダ背面側に設けられた貫通孔状の第１係止部に挿通した状態でホルダ底面上に載置する（図４）。この状態でインクタンク１の正面側上端を矢印Ｐに示すように押下すると、インクタンク１は第１係合部および第１係止部の係合部分を回動支点として回動し、インクタンク正面側が下方に変位してゆく。この過程で、インクタンク正面側の支持部材３０に設けられた第２係合部３２の側面がホルダ正面側に設けられた第２係止部１５６に押されながら、支持部材３０も矢印Ｑ方向に変位してゆく。この時に、インクタンク１の底面の位置決め穴７０に、記録ヘッド１０５の位置決め穴７０に対向する位置に構成された凸部として構成された位置決めピン１７０が挿入されていく（図５）。
【００３０】
そして、図７のように第２係合部３２の上面が第２係止部１５６の下方に至ると、支持部材３０は自身の弾性力によってＱ’方向に変位し、第２係合部５が第２係止部１５６によって係止される。この状態（図７）では、インクタンク１上方への変位は、第１係合部２１が係合した第１係止部１５５および第２係合部３２が係合した第２係止部１５６によって抑制される。これがインクタンク１の装着完了状態であり、このときインク供給口２２およびインク導入口１０７、また電極パッド５２およびコネクタ１５２が接合した状態となる。
【００３１】
「てこ」の作動にたとえると、図７に示すような装着動作の過程では、第１係合部２１および第１係止部の係合部分が支点、インクタンク１の正面側が力点となる。インク供給口２２およびインク導入口１０７の結合部分は作用点となって、これは力点と支点との間、好ましくは支点近くに位置する。従って、インク供給口２２はインクタンク１の回動に伴って大きな力でインク導入口１０７に押し付けられる。両者の結合部分には通常、インク連通性の確保やインク漏洩の防止を目的としてフィルタ，吸収体，パッキンなど比較的可撓性に富む弾性部材が配設されている。
【００３２】
この装着完了状態で、支持部材３０はたわんだ状態にあるため、インクタンク１は矢印Ｒの方向に反発力を受ける。この結果、位置決めピン１７０が位置決め穴７０内の位置決め面７１に接触し矢印Ｒの方向（副走査方向）にインクタンク１の位置が決まる。
【００３３】
また、図８において、インクタンクの側面方向（主走査方向・図面の垂直方向）においても位置決めピン１７０と位置決め穴７０に嵌合し、位置決めピン１７０と位置決め穴７０の壁面との隙間がある一定値以下となり、位置が決定される。図８の断面方向においては、支持部材３０のような反発力が発生しない。このため、確実に位置決めピン１７０がある面に接触するわけではないが、位置決めピン１７０の直径と位置決め穴７０の幅の寸法を管理することで、後述するインタンク位置検出を行う上で問題ないレベルの位置にインクタンクを位置決めすることが可能となる。
【００３４】
これにより、インク残量検知に対しては、記録装置の残量検知センサー１６１がプリズム６０と貫通穴１６４を介して正確に対向し、残量検知が可能になる。また、インクタンク装着位置特定に関しては、電極パッド５２を介して電気接続した基板５０により発光した発光体５１の光は支持部材３０内を導光し表示部３１に達し、記録装置内に配置された位置特定センサー１６５に受光される。これにより、インクタンクの装着位置間違いを検知することが可能となる。この場合、インクタンクの側面方向（主走査方向・図面の垂直方向）での装着位置を検出することになるため、インクタンクの側面方向についても正確な位置決めが必要となる。しかしながら、上記のように、位置決めピン１７０と位置決め穴７０との嵌合により、インクタンク１の正確な位置決めが行われているため、問題なく装着位置を検出できる。
【００３５】
本構成において、位置決め穴７０はプリズム６０と基板５０との間に配置されており、プリズム６０と基板５０の両方に接近している。これにより、プリズム６０と基板５０の位置を共に精度良く位置決め可能となる。また、図１において明らかなように、位置決め穴７０はインク収納室２３の連通口２５から遠い位置に配置されている。これにより、インク収納室２３内のインクを消費する過程において、インク導出の抵抗にならず、円滑なインク導出が可能となる。
【００３６】
また、インクタンクを構成する材料には以下のような制限がある。1つは、インクに接触するため、例えばインクタンクを保存した場合に、記録ヘッド１０６のノズル部に析出し、インク吐出に影響するような異物をインク内に溶出させるような材料を使用することができない。２つめは、インクタンクには、プリズム６０においてインク残量を検知するため、光を透過することが可能な材料でなければならない。3つめは、支持部材３０において部材の変形によりインクタンクの装着を行うため、適正な装着力と確実な装着との両立を達成するため、材料の弾性や剛性についてもある一定範囲内で無ければならない。これに対し、タンクホルダについては、比較的材料自由度が高く、剛性の高い材料を使用可能である。位置決めピンと位置決め穴については、構造的に位置決め穴の方が荷重変形に対して強く構成できるため、上記の理由により、インクタンクに位置決め穴、タンクホルダーに位置決めピンの構成である方がより好ましい。
【００３７】
なお、インクタンク１の内部構成は、このような多孔質部材の収納室を有した形態に限られず、インクをそのまま貯留する収容室に大気を導入することでインク残量を検知することが可能であればよい。多孔質部材の代替の負圧発生手段として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。このような負圧発生部材の形態の場合には、差圧バルブ構成やメニスカスバルブ構成などにより、インク収納室内に大気を導入する構成であってもよい。
【実施例２】
【００３８】
図１０は本発明の第2の実施形態に係るインクタンクを説明する斜視図であり、図１１（ａ）、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）、図１１（ｄ）は、それぞれ、上面図、側面図、正面図および下面図である。また図１２は本インクタンクが装着される記録ヘッドを説明する斜視図であり、図１３、図１４は、図１１（ｄ）におけるＢ−Ｂ線による側面断面図である。
【００３９】
本実施形態においては、インクタンク1の両側面に切り欠き部７２ａ、７２ｂを設けている。切り欠き部７２ａ、７２ｂは左右対称形状であり、図１３、図１４より、第１の実施形態と同様にプリズム部６０と基板５０との間に配置されている。記録ヘッドにはインクタンクの仕切り壁付近に三角錐形状の突起（三角状突起）１７３ａが配置されており、装着の過程により、切り欠き部７２ａ、７２ｂ内の支持部材３０側の平面に突起１７３ａの平面部が接触し、インクタンク１の位置が決定される。
【００４０】
本実施形態においては、インクタンク１の側面壁を利用して切り欠き部と配置しているため、インク収納室２３内への影響が少なく、第１の実施形態に比べインク収納量を増大することが可能となっている。
【００４１】
なお、インクの残量を検出する構成は、上述のプリズムに限ることなく、発光素子と受光素子を利用して検出することが可能な構成、たとえば、金属板などの光可反射体をインク中に配置して、インクの量に応じて変位する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第1の実施形態に係るインクタンクの側面断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ第１の実施形態に係るインクタンクの上面図、側面図、下面図、正面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るインクタンクを着脱可能に保持する記録ヘッドユニットの一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第1の実施形態に係るインクタンクの装着動作を説明する記録ヘッドユニットの斜視図である。
【図５】図４におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るインクタンクの装着動作を説明する記録ヘッドユニットの斜視図である。
【図７】図６におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図８】図６におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）はインク残量検知構成を説明する模式図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るインクタンクの下方斜視図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ第２の実施形態に係るインクタンクの上面図、側面図、下面図、正面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るインクタンクを着脱可能に保持する記録ヘッドユニットの一例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るインクタンクの装着動作を説明する側面断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るインクタンクの装着動作を説明する側面断面図である。
【図１５】本発明のインクタンクが装着される記録装置を説明する模式斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ インクタンク
２ インク
１１ 大気連通部
２２ インク供給口
２３ インク収納室
２４ 多孔質部材収納室
３３ 受光部
５０ 基板
５１ 発光体
５２ 電極パッド
６０ プリズム
７０ 位置決め穴
１０６ 記録ヘッド
１５０ インクタンクホルダ
１５２ コネクタ
１７０ 位置決めピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタに着脱自在に搭載されるインクタンクであって、該インクタンクはインクを貯留するインク貯留部と、該インク貯留部からインクを外部に供給するインク供給口と、前記インクタンク内を大気に連通させる大気連通部と、前記インク供給口を重力方向下向きにして配置したときに底面となる側面に配されたインク貯留部のインクの有無を検知するのに利用される光可反射体と、前記インクタンクに配され且つ前記インクタンクに係る情報を保持した情報媒体と、該情報媒体が前記インクジェットプリンタとの間で情報の伝達を行うのに利用し前記底面に対して交差する側面に配された基板に設けられたコンタクト部とを備えると共に、
前記インクタンクの底面となる側面であって、前記光可反射体と前記電気的コンタクト部との間に前記インクジェットプリンタに設けられた凸部と係合して前記インクタンクの位置を特定するのに利用される凹部が設けられていることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記凹部は、前記凸部を構成する位置決めピンが挿入される位置決め穴であることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項３】
前記凹部は、前記凸部を構成する三角状突起が挿入される切り欠き部であることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項４】
インクジェットヘッドが配されるとともにインクタンクが着脱自在にされるホルダを備えたインクジェットプリンタと、前記ホルダに対して着脱自在に搭載されるインクタンクとを備えて構成されるインクジェット記録システムであって、
前記インクタンクは
インクを貯留するインク貯留部と、該インク貯留部からインクを外部に供給するインク供給口と、前記インクタンク内を大気に連通させる大気連通部と、前記インク供給口を重力方向下向きにして配置したときに底面となる側面に配されたインク貯留部のインクの有無を検知するのに利用される光可反射体と、前記インクタンクに配され且つ前記インクタンクに係る情報を保持した情報媒体と、該情報媒体が前記インクジェットプリンタとの間で情報の伝達を行うのに利用し前記底面に対して交差する側面に配された基板に設けられたコンタクト部とを備え、
前記インクジェットプリンタは
前記光可反射体に光を照射する発光素子と、前記光可反射体から反射した光を受光する受光素子とを備えるとともに、前記ホルダは前記インクタンクの情報媒体の情報を前記インクタンクのコンタクト部との間で受け渡しする前記ホルダのコンタクト部とを備えており、
前記ホルダにはさらに前記発光素子と受光素子と前記ホルダのコンタクト部との間に凸部が設けられており、前記インクタンクの底面となる側面であって、前記光可反射体と前記電気的コンタクト部との間に前記凸部と係合して前記ホルダの内部における前記インクタンクの位置を特定するのに利用される凹部が設けられていることを特徴とするインクジェット記録システム。
【請求項５】
前記ホルダの前記凸部は位置決めピンであり、前記インクタンクの凹部は前記位置決めピンが挿入される位置決め穴であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録システム。
【請求項６】
前記ホルダの前記凸部は三角状突起であり、前記インクタンクの凹部は前記三角状突起が挿入される切り欠き部であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録システム。
【請求項１】
インクジェットプリンタに着脱自在に搭載されるインクタンクであって、該インクタンクはインクを貯留するインク貯留部と、該インク貯留部からインクを外部に供給するインク供給口と、前記インクタンク内を大気に連通させる大気連通部と、前記インク供給口を重力方向下向きにして配置したときに底面となる側面に配されたインク貯留部のインクの有無を検知するのに利用される光可反射体と、前記インクタンクに配され且つ前記インクタンクに係る情報を保持した情報媒体と、該情報媒体が前記インクジェットプリンタとの間で情報の伝達を行うのに利用し前記底面に対して交差する側面に配された基板に設けられたコンタクト部とを備えると共に、
前記インクタンクの底面となる側面であって、前記光可反射体と前記電気的コンタクト部との間に前記インクジェットプリンタに設けられた凸部と係合して前記インクタンクの位置を特定するのに利用される凹部が設けられていることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記凹部は、前記凸部を構成する位置決めピンが挿入される位置決め穴であることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項３】
前記凹部は、前記凸部を構成する三角状突起が挿入される切り欠き部であることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項４】
インクジェットヘッドが配されるとともにインクタンクが着脱自在にされるホルダを備えたインクジェットプリンタと、前記ホルダに対して着脱自在に搭載されるインクタンクとを備えて構成されるインクジェット記録システムであって、
前記インクタンクは
インクを貯留するインク貯留部と、該インク貯留部からインクを外部に供給するインク供給口と、前記インクタンク内を大気に連通させる大気連通部と、前記インク供給口を重力方向下向きにして配置したときに底面となる側面に配されたインク貯留部のインクの有無を検知するのに利用される光可反射体と、前記インクタンクに配され且つ前記インクタンクに係る情報を保持した情報媒体と、該情報媒体が前記インクジェットプリンタとの間で情報の伝達を行うのに利用し前記底面に対して交差する側面に配された基板に設けられたコンタクト部とを備え、
前記インクジェットプリンタは
前記光可反射体に光を照射する発光素子と、前記光可反射体から反射した光を受光する受光素子とを備えるとともに、前記ホルダは前記インクタンクの情報媒体の情報を前記インクタンクのコンタクト部との間で受け渡しする前記ホルダのコンタクト部とを備えており、
前記ホルダにはさらに前記発光素子と受光素子と前記ホルダのコンタクト部との間に凸部が設けられており、前記インクタンクの底面となる側面であって、前記光可反射体と前記電気的コンタクト部との間に前記凸部と係合して前記ホルダの内部における前記インクタンクの位置を特定するのに利用される凹部が設けられていることを特徴とするインクジェット記録システム。
【請求項５】
前記ホルダの前記凸部は位置決めピンであり、前記インクタンクの凹部は前記位置決めピンが挿入される位置決め穴であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録システム。
【請求項６】
前記ホルダの前記凸部は三角状突起であり、前記インクタンクの凹部は前記三角状突起が挿入される切り欠き部であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−２３４５８（Ｐ２０１０−２３４５８Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９１００８（Ｐ２００８−１９１００８）
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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