カートリッジ、印刷装置
【課題】 カートリッジの誤装着に対処できる新たな手法を提供する。
【解決手段】インクカートリッジ２００は、インク収容部を形成する筐体２０２の一つの周壁表面にラベル部２１０を有する。ラベル部２１０は、異なる性状の複数の層を積層した積層構造とされ、所定の波長の光（第１波長光）を透過させる光学機能層２１３と、第１波長光を反射する光反射層２１２と、光学機能層２１３との間に介在するスクラッチ層２１８とを、光反射層２１２がカートリッジ表面の側となるように積層して備えている。スクラッチ層２１８は、スクラッチユニット１００によりスクラッチ層２１８の少なくとも一部が引っ掻かれると、光学機能層２１３の少なくとも一部を伴ってカートリッジ表間側から剥離され、波長の光の反射光を不可逆的に変化させる。
【解決手段】インクカートリッジ２００は、インク収容部を形成する筐体２０２の一つの周壁表面にラベル部２１０を有する。ラベル部２１０は、異なる性状の複数の層を積層した積層構造とされ、所定の波長の光（第１波長光）を透過させる光学機能層２１３と、第１波長光を反射する光反射層２１２と、光学機能層２１３との間に介在するスクラッチ層２１８とを、光反射層２１２がカートリッジ表面の側となるように積層して備えている。スクラッチ層２１８は、スクラッチユニット１００によりスクラッチ層２１８の少なくとも一部が引っ掻かれると、光学機能層２１３の少なくとも一部を伴ってカートリッジ表間側から剥離され、波長の光の反射光を不可逆的に変化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷に用いる印刷材を収容するカートリッジと、当該カートリッジを装着可能な印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カートリッジを印刷装置に装着して用いる場合、カートリッジと印刷装置との間で種々の情報交換を行うため、カートリッジに記憶素子を搭載する技術が提案されている（例えば、特許文献１等）。記憶素子には、印刷材の色種別、印刷材残量といったカートリッジが収容する印刷材についての情報が記憶され、これら情報に基づいて、種類の異なる印刷材の供給回避などが図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１９２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の特許文献で提案された技術は、カートリッジに関する何らかの情報を記憶させたいという要請に応えたものではあるものの、カートリッジにはEEPROMなどの記憶素子を設ける必要があり、さらにカートリッジの記憶素子と記録装置本体の制御回路部との間で通信可能とするための電気配線も必要となり、カートリッジの構造が複雑になるという課題があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、カートリッジに関する情報更新に対処できる新たな手法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明では、以下の構成を採用した。
【０００７】
[適用１：カートリッジ]
印刷に用いる印刷材を収容したカートリッジであって、
カートリッジ表面に、所定の波長の光を透過させる光学機能層と、該光学機能層と向き合い前記波長の光を反射する光反射層と、該光反射層と前記光学機能層との間に介在するスクラッチ層とを、前記光反射層が前記カートリッジ表面の側となるように積層して備え、
前記スクラッチ層は、該スクラッチ層の少なくとも一部に外力が加えられたときに前記光学機能層の少なくとも一部を伴ってカートリッジ表面側から剥離するように構成された
ことを要旨とする。
【０００８】
前記構成を備えるカートリッジは、そのカートリッジ表面に積層して備える光学機能層とスクラッチ層と光反射層とで、以下に説明するような情報更新が可能である。以下、カートリッジ表面に前記のように積層して備える光学機能層と光反射層とスクラッチ層とを、説明の便宜上、積層部と称し、前記構成を備えるカートリッジでの情報更新について説明する。
【０００９】
積層部が、スクラッチ層の一部に外力が加えられて、その一部に損傷を受けると、その損傷範囲において、前記所定の波長の光（以下、「第１波長光」と称する）の反射率が変更する。このため、積層部は、損傷の範囲において異なるものとする。具体的には、積層部にその光学機能層の側から第１波長光を照射した場合、光反射層からの第１波長光の反射の状況は、スクラッチ層および光学機能層の損傷の状況により、損傷前後で相違し、第１波長光を照射した場合の分光特性が変化することになる。つまり、積層部は損傷前後で変化し、その変化は、スクラッチ層の機械的損傷が不可逆的であることから、不可逆的となる。
【００１０】
こうした不可逆的な積層部の変化は、記憶素子における電気的なデータ更新、例えば、データを値０から値１に或いはその逆に更新する情報更新に相当する。よって、前記構成を備えるカートリッジによれば、カートリッジ表面に有する積層部にて、カートリッジに関する情報更新を図ることができる。この場合、積層部の不可逆的な変化を、例えば、印刷材の使い切りがなされたカートリッジ等において起こせば、これらカートリッジが誤って装着されても、その誤装着がなされた旨をユーザーに認知させることが可能となる。なお、既述したスクラッチ層の一部を損傷させる不可逆的な変化は、第１波長光に対する反射率を不可逆的に変更することに相当する。また、カートリッジ表面の積層部にて情報更新を図るに当たり、記憶素子を用いる必要はないものの、記憶素子を併用することも可能である。
【００１１】
また、積層部の不可逆的な変化を、既述したように、印刷材の使い切りがなされたカートリッジ等において起こせば、不可逆的に変化済みの積層部を有するカートリッジを視認することで、これらカートリッジは、印刷材の使い切りがなされたカートリッジであることを、ユーザーに容易に認知させることができる。
【００１２】
この他、前記したカートリッジは、次のような態様とすることができる。例えば、前記波長を赤外領域内のものとし、前記光学機能層を黒色層とするようにできる。この場合、「黒色」とは、正反射光の強度を測定したときに、波長が４００ｎｍないし７００ｎｍの範囲内にある全ての光成分について、反射率が１０％以下であることを意味している。そして、例えば、黒色層の光学機能層にて光反射層の全面を被覆すれば、この黒色層の光学機能層でその下方の光反射層を隠蔽することができる。
【００１３】
そして、前記波長を近赤外領域内のものとし、前記光学機能層の前記波長に対する透過率を３０％以上とし、前記光学機能層は、近赤外領域の７００ないし８００ｎｍの波長域と、近赤外領域の８００ないし１５００％の波長域でいずれかの波長の透過率差が１０％以上である。こうすれば、光学機能層の近赤外領域における透過スペクトルは、第１波長光に対して高い透過率を示すが、多くの波長の光に対しては低い透過率を示す。
【００１４】
前記スクラッチ層は、樹脂とその中で分散したフィラーとを含み、前記波長の光を反射又は散乱させるように構成することができる。これにより、スクラッチ層の機械的強度を他の層より小さくすることで、その層が優先的に損傷させることができる。
【００１５】
前記光学機能層の表裏のいずれかの面に、前記波長の光を吸収する材料により、前記光学機能層の一部を占める形状のパターンを形成した光吸収パターン層を備える構成をとることができる。この場合において、光吸収パターンと光学機能層とが同じ色であれば、光吸収パターンが形成していたパターンを肉眼では観察し難くなるか、または、観察が極めて困難となる。例えば、光吸収パターンを一次元または二次元コード状に設けていた場合、当該コードを観察できなくすることができる。
【００１６】
また、光学機能層と光反射層とスクラッチ層とが前記のように積層した積層部については、これを前記筐体表面に直接形成したり、前記筐体表面に接着することができる。
【００１７】
[適用２：カートリッジ用ラベル]
印刷に用いる印刷材を収容したカートリッジに付されるカートリッジ用ラベルであって、
所定の波長の光を透過させる光学機能層と、該光学機能層と向き合い前記波長の光を反射する光反射層と、該光反射層と前記光学機能層との間に介在するスクラッチ層とを積層して備え、
前記スクラッチ層は、該スクラッチ層の少なくとも一部に外力が加えられたときに前記光学機能層の少なくとも一部を伴ってカートリッジ表面側から剥離するように構成され、
前記光学機能層の表裏のいずれかの面に、前記波長の光を吸収する材料により、前記光学機能層の一部を占める形状のパターンを形成した光吸収パターン層を備え、
前記光吸収パターン層によって前記カートリッジに関する情報を示すパターンが形成されている、
ことを要旨とする。
【００１８】
所定の波長の光を照射し、その反射状況を関するすることで光吸収パターン層によって形成されたパターンを読み取ることができ、カートリッジに関する情報を取得することができる。
【００１９】
[適用３：印刷装置]
印刷装置であって、
前述したいずれかのカートリッジが装着可能とされ、
前記スクラッチ層の少なくとも一部に外力を加えて前記光学機能層の少なくとも一部を伴って、前記スクラッチ層をカートリッジ表面側から剥離する不可逆処置を実行する不可逆処置部を備える
ことを要旨とする。
【００２０】
前記構成を備える印刷装置は、前記したいずれかのカートリッジが装着されると、その装着済みのカートリッジの積層部に対して不可逆処置を実行する。この不可逆処置は、積層部における一部を損傷するから、前記構成を備える印刷装置によれば、不可逆処置を経て、積層部の前記した不可逆的な変化を起こすようにできる。
【００２１】
この他、前記した印刷装置は、次のような態様とすることができる。例えば、前記光学機能層に前記波長の光を照射してその反射の状態を読み取り、前記不可逆処置の前後において前記読取部が読み取った反射の状態を対比する。こうすれば、積層部の前記した不可逆的な変化に対応した処置が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】印刷システムＰＳの概略構成を示す説明図である。
【図２】インクカートリッジ２００とラベル部２１０とを概略的に示す説明図である。
【図３】インクカートリッジ２００のラベル部２１０とスクラッチユニット１００との関係を示す説明図である。
【図４】ラベル部２１０を光学機能層２１３の側から正面視しつつラベル部２１０とスクラッチユニット１００の位置関係を示す説明図である。
【図５】スクラッチユニット１００がラベル部２１０に対して移動した場合のラベル部２１０の表面の変化の様子を概略的に示す説明図である。
【図６】読取ユニット１５０の機能とラベル部２１０との関係を示す説明図である。
【図７】ラベル部２１０を光学機能層２１３の側から正面視しつつラベル部２１０と読取ユニット１５０の位置関係を示す説明図である。
【図８】第１の変形例のラベル部２１０Ａを正面視して示す説明図である。
【図９】図８における９−９線に沿った断面図である。
【図１０】不可逆処置前のラベル部２１０Ａを読取ユニット１５０にて読み取った読取画像を示す説明図である。
【図１１】図５の相当図でありスクラッチユニット１００がラベル部２１０Ａに対して移動した場合のラベル部２１０Ａの表面の変化の様子を概略的に示す説明図である。
【図１２】ラベル部２１０Ａの不可逆処置後を正面視して示す説明図である。
【図１３】不可逆処置後の受光部１５４による読取結果に基づくパターン像の様子を示す説明図である。
【図１４】第２の変形例のラベル部２１０Ｂを正面視して示す説明図である。
【図１５】図１４における１５−１５線に沿った断面図である。
【図１６】ラベル部の他の形態を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を印刷システムに適用した実施例について説明する。図１は印刷システムＰＳの概略構成を示す説明図である。図示するように、印刷システムＰＳは、印刷装置としてのプリンター２０と、コンピューター９０と、を備えている。プリンター２０は、コネクター８０を介して、コンピューター９０と接続されている。
【００２４】
プリンター２０は、副走査送り機構２１と、主走査送り機構２７と、印刷ヘッドユニット６０と、主制御部４０と、を備えている。副走査送り機構２１は、紙送りモーター２２と紙送りローラー２６とを備えており、紙送りローラー２６を用いて用紙ＰＡを副走査方向に搬送する。主走査送り機構２７は、キャリッジモーター３２と、プーリー３８と、キャリッジモーター３２とプーリー３８との間に張設された駆動ベルト３６と、紙送りローラー２６の軸と並行に設けられた摺動軸３４と、を備えている。摺動軸３４は、駆動ベルト３６に固定されたキャリッジ３０を摺動可能に保持している。キャリッジモーター３２の回転は、駆動ベルト３６を介してキャリッジ３０に伝達され、キャリッジ３０は、摺動軸３４に沿って紙送りローラー２６の軸方向と平行な主走査方向に往復動する。
【００２５】
印刷ヘッドユニット６０は、キャリッジ３０にインクカートリッジ２００と図示しない印刷ヘッドとを搭載し、キャリッジ３０により主走査方向に駆動しながら印刷ヘッドを駆動して、用紙ＰＡ上にインクカートリッジ２００が収容したインクを吐出させる。主制御部４０は、上述した各機構を制御して印刷処理を実現する。主制御部４０は、例えば、コンピューター９０を介してユーザーの印刷ジョブを受信し、受信した印刷ジョブの内容に基づき、上述した各機構を制御して印刷を実行する。インクカートリッジ２００のそれぞれは、キャリッジ３０に脱着自在に装着可能とされている。印刷ヘッドは、異なるインクをそれぞれ吐出する複数のノズル列を有する。また、この印刷ヘッドユニット６０は、スクラッチユニット１００と読取ユニット１５０とを備える。スクラッチユニット１００は、インクカートリッジ２００が有する後述のラベル部２１０の表面の一部を引っ掻いたり、一部を剥離などの損傷を行なう。読取ユニット１５０は、ラベル部２１０への光照射とその反射光の読み取りを行う。ラベル部２１０に対する剥離や読み取りについては後述する。
【００２６】
この他、プリンター２０は、ユーザーがプリンター２０の各種の設定を行ったり、プリンター２０のステータスを確認したりするための操作部７０を備えている。操作部７０は、ユーザーに各種の通知を行うための表示部７２を備えている。
【００２７】
図２はインクカートリッジ２００とラベル部２１０とを概略的に示す説明図、図３はインクカートリッジ２００のラベル部２１０とスクラッチユニット１００との関係を示す説明図である。
【００２８】
図３に示すように、ラベル部２１０は、インクカートリッジ２００におけるインク収容部２０１を形成する筐体２０２の一つの周壁表面に形成されている。このラベル部２１０は、異なる性状の複数の層を積層した積層構造とされ、或る波長の光（以下、この波長を第１波長と称し、その光を第１波長光と称する）を透過させる光学機能層２１３と、この第１波長光を反射させる光反射層２１２と、光学機能層２１３と光反射層２１２との間に介在するスクラッチ層２１８とを備え、光反射層２１２を筐体２０２の表面側とする。
【００２９】
光反射層２１２は、筐体２０２の表面に支持される機能、第１波長光を反射又は散乱させる機能、および後述する不可逆処置、つまり機械的な外力によりスクラッチ層２１８の剥離を容易にするための機構を有する層である。こうした性状を有する光反射層２１２は、例えば、硬質樹脂と滑剤とを含むことにより実現することができる。硬質樹脂は、例えば、紫外線又は電子線硬化型のアクリル樹脂の硬化物である。滑剤として、例えばシリコーンを使用することができる。すなわち、光反射層２１２は、紫外線又は電子線硬化型の樹脂と滑剤とを含んだ組成物からなる塗膜を形成し、この塗膜に紫外線又は電子線を照射することにより得られる。この塗膜は、例えば、塗布法又は印刷法により形成する。この印刷法としては、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、及びフレキソ印刷法が挙げられる。光反射層２１２の厚さは、例えば１〜１０μｍの範囲内とし、典型的には２〜５μｍの範囲内とする。
【００３０】
インクカートリッジ２００へのラベル部２１０の形成後において、第１波長光に対する光反射層２１２の反射率は、例えば６０〜９０％の範囲内にあり、典型的には７０〜８０％の範囲内にある。ここでは、一例として、第１波長は近赤外線領域にあることとする。ここで、「近赤外線領域」は、７００〜１５００ｎｍの波長域を意味することとする。
【００３１】
この光反射層２１２を筐体２０２の表面に形成するには、インクカートリッジ２００を前記の印刷手法の印刷機器にセットし、筐体２０２の表面に、スクリーン印刷法により、所定の寸法形状の矩形の領域に、透明ニスとして、以下に組成を示すインクＡを、乾燥膜厚が３μｍになるようにした。この塗膜を乾燥させることにより、光反射層２１２を筐体２０２の表面に印刷形成できる。
【００３２】
［インクＡの組成］
アクリルポリオール（メチルテマクリレートと２−ヒドロキシエチルメタクリレートとの共重合体） ２５重量部
ニトロセルロース ５重量部
キシレンジイソシアネート ５重量部
トルエン ３５重量部
メチルエチルケトン ３０重量部
【００３３】
スクラッチ層２１８は、ラベル部２１０の前面を引掻く等の外力を受けた際に、光反射層２１２からの剥離を容易にするための層であり、光反射層２１２で第１波長光を反射または散乱させるために、第１波長に光に対して透明または半透明とする。こうした性状を有するスクラッチ層２１８としては、例えば、樹脂、金属粉末から形成することができる。この樹脂としては、例えば、ゴム系天然樹脂、例えば天然ゴム及び塩酸ゴムなどの天然ゴム誘導体、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、又は塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を使用することができる。
【００３４】
スクラッチ層２１８の厚さは、例えば３〜３０μｍの範囲内とし、典型的には５〜２０μｍの範囲内とする。
スクラッチ層２１８は、例えば、塗布法又は印刷法により形成する。この印刷法としては、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、及びフレキソ印刷法が挙げられる。例えば、スクラッチ層２１８は、スクリーン印刷法により、銀インクとして、銀粉末と樹脂との混合物を、乾燥膜厚が３μｍになるように塗布し、この塗膜を乾燥させることにより得ることができる。
【００３５】
なお、スクラッチ層２１８は、光反射層２１２と同じような光学的特性、つまり、光反射層又は光散乱層としての役割を付加してもよい。この場合において、光反射層２１２の第１波長における反射率は、例えば６０〜９０％の範囲内にあり、典型的には７０〜８０％である。スクラッチ層２１８には、スクラッチ層２１８にフィラーを更に含有させればよい。フィラーとしては、金属材料からなるフィラー、非金属材料からなるフィラー、又はそれらの組み合わせを使用することができる。金属材料からなるフィラーとしては、例えば、アルミニウム粉末及び銅粉末などの金属粉末、黄銅粉末などの合金粉末、又はそれらの組み合わせを使用することができる。非金属材料からなる粉末としては、例えば、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、アルミナ、二酸化チタン、シリカ、硫酸バリウム、タルク、カオリン、クレー、カーボンブラック、若しくは樹脂からなる粉末、又はそれらの混合物を使用することができる。スクラッチ層２１８に含有させるフィラーは、白色顔料であってもよく、着色顔料であってもよい。また、スクラッチ層２１８には、染料を含有させてもよい。
【００３６】
スクラッチ層２１８は、一定以上の力が加わったときには、容易に除去できるものであることが好ましい。ただし、通常の保管環境下やハンドリングの際に、スクラッチ層２１８が傷付くことは好ましくない。従って、スクラッチ層２３上には、図示しないスクラッチ保護層を形成してもよい。スクラッチ保護層は、例えば、樹脂からなる。この樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、キシレン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ケトン樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、又はポリウレタン樹脂を使用することができる。スクラッチ保護層は、例えば、前記樹脂の溶液を塗布し、塗膜を乾燥させることにより得られる。
【００３７】
スクラッチ層２１８に重ねて形成された光学機能層は、第１波長の光を透過させる。第１波長の光に対する光学機能層の透過率は、例えば３０％以上であり、典型的には３０〜６０％の範囲内にある。
【００３８】
光学機能層２１３は、典型的には着色している。光学機能層２１３が着色している場合、特に光学機能層２１３が黒色に着色している場合、ラベル部２１０を前面側（即ち、光学機能層２１３の側）から肉眼で観察しただけでは、スクラッチ層２１８や光反射層２１２のパターンがあっても、そのことを知覚することは不可能であるかまたは困難である。ここでは、一例として、光学機能層２１３は黒色を呈していることとする。
【００３９】
第１波長が近赤外領域内にある場合、光学機能層２１３として、第１波長における透過率が３０％以上であり、近赤外領域の７００ないし８００ｎｍの波長域と、近赤外領域の８００ないし１５００ｎｍの波長域でいずれかの波長の透過率差が１０％以上であるものを使用することができる。即ち、光学機能層２１３は、近赤外領域における透過スペクトルが、第１波長において高い透過率を示し、他の多くの波長で低い透過率を示すものであってもよい。ここでは、一例として、光学機能層２１３は、このような光学特性を有していることとする。また、ここでは、第１波長と異なる第２波長も近赤外領域内にあり、第２波長における光学機能層２１３の透過率は、第１波長における光学機能層２１３の透過率と比較してより低いこと、例えば、第１波長における光学機能層２１３の透過率の８０％以下であることとする。
【００４０】
前記の光学特性、即ち、近赤外領域内の光のうち、一部の波長域の光を選択的に透過させ、残りの光を吸収する光学特性を有している光学機能層２１３は、例えば、所定の近赤外線吸収剤と樹脂とを含んでいる。この近赤外線吸収剤としては、例えば、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、アントラキノン化合物、ジイモニウム化合物、およびシアニン化合物からなる群より選択される少なくとも１つを使用することができる。また、樹脂としては、例えば、プロセスインクにおいて一般に使用されているものを使用することができる。
【００４１】
光学機能層２１３にあっても、光反射層２１２と同様、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、およびフレキソ印刷法等の印刷手法で形成される。光学機能層２１３の厚さは、例えば０．５ないし１０μｍの範囲内とし、典型的には１ないし５μｍの範囲内とする。この光学機能層２１３を形成するには、例えば、オフセット印刷機に光反射層２１２が形成済みのインクカートリッジ２００をセットし、形成済み光反射層２１２に重なるように、以下の組成のインクＢまたはインクＣを印刷し、その際には、乾燥膜厚が１μｍになるようにした。その後、更に、この塗膜に紫外線を照射することで、光学機能層２１３を光反射層２１２に重ねて形成した。このようにして光反射層２１２に光学機能層２１３を積層したラベル部２１０を、筐体２０２の表面の側から肉眼で観察したところ、全体が黒色に見えた。
【００４２】
［インクＢの組成］
有機系青色顔料（御国色素社製） ５質量部；
有機系赤色顔料（御国色素社製） ７質量部；
有機系黄色顔料（御国色素社製） ８質量部；
ＵＶ硬化型オフセットインクメジウム（ＦＤ カルトンＡＣＥ メジウム ロ：東洋インキ社製） ８０質量部；
【００４３】
［インクＣの組成］
有機系青色顔料（御国色素社製） ５質量部；
有機系赤色顔料（御国色素社製） ７質量部；
有機系黄色顔料（御国色素社製） ８質量部；
赤外線吸収剤（ＹＫＲ−３０８１：山本化成社製） ５質量部；
ＵＶ硬化型オフセットインク用メジウム（ＦＤ カルトンＡＣＥ メジウム ロ：東洋インキ社製） ７５質量部；
【００４４】
図３に示すように、スクラッチユニット１００は、インクカートリッジ２００における筐体表面のラベル部２１０に対向する。この場合、スクラッチユニット１００をインクカートリッジ２００のラベル部２１０に常時対向するようにできるほか、スクラッチユニット１００を例えば２次元テーブル或いは３次元テーブルに設置し、ラベル部２１０に対して進退可能とすることもできる。スクラッチユニット１００は、回収部１０１ａを有する支持本体１０１と、支持本体１０１からラベル部２１０に向き合うよう突出した鉤状具１０２とを備え、主制御部４０（図１）からの制御を受けて、スクラッチユニット１００をラベル部２１０の表面に向かって移動するとともに、その表面に倣って移動する。この移動は、鉤状具１０２の先端がスクラッチ層２１８に達して、鉤状具１０２の先端で紙面の図示の右方向に引っ掻く。つまり、スクラッチユニット１００は、主制御部４０からの制御タイミングにて、光学機能層２１３の一部の表面を引っ掻く不可逆処置を実行する。光反射層２１２は、この不可逆処置を受けて、光学機能層２１３の有無にしたがって第１波長光に依拠する像の違いを表示する。
【００４５】
図４はラベル部２１０を光学機能層２１３の側から正面視しつつラベル部２１０とスクラッチユニット１００の位置関係を示す説明図、図５はスクラッチユニット１００がラベル部２１０に対して移動した場合の光反射層２１２の変化の様子を概略的に示す説明図である。図４に示すように、スクラッチユニット１００は、その有する鉤状具１０２をラベル部２１０の一つの箇所に対向させただけでもよく（図４（Ａ））、既述した２次元或いは３次元のテーブルにより、Ｌ字形の鉤状具１０２Ａを用いて、ラベル部２１０に対して縦横、或いはその一方の方向に走査するようにすることができる（図４（Ｂ））。図４（Ａ）に示す場合には、スクラッチユニット１００による前記の不可逆処置により、ラベル部２１０の表面が鉤状具１０２で引っ掻かれた範囲にて、ラベル部２１０の一部の光学特性の変化を生じる。その一方、図４（Ｂ）に示す場合は、スクラッチユニット１００の走査軌跡に倣った軌跡がラベル部２１０の引っ掻かれた範囲となるので、ラベル部２１０の一部の光学的特性の変化を生じる。図５では、スクラッチユニット１００が一方向に移動した場合のラベル部２１０の表面の変化の様子が示されており、スクラッチユニット１００の移動範囲では、光学機能層２１３を含む一部の層が剥離されつつ、その剥離片が回収部１０１ａに回収されている。
【００４６】
図６は読取ユニット１５０の機能とラベル部２１０との関係を示す説明図である。図示するように、読取ユニット１５０は、インクカートリッジ２００における筐体表面のラベル部２１０に対向する。この場合、読取ユニット１５０にあっても、スクラッチユニット１００と同様、ラベル部２１０に常時対向するようにできるほか、２次元テーブル或いは３次元テーブルに設置し、ラベル部２１０に対して進退可能とできる。読取ユニット１５０は、照射部１５２と受光部１５４とをラベル部２１０に向き合うようにして備え、主制御部４０（図１）からの制御を受けて、照射部１５２による光照射と、受光部１５４による読み取りを行う。照射部１５２は、赤外線ＬＥＤ（light-emitting diode）を内蔵し、第１波長としての８００ｎｍの波長の光（第１波長光）を照射する。受光部１５４は、ＣＣＤ（charge-coupled device）カメラとして構成され、照射部１５２から照射した光が光反射層２１２で反射した反射光を受光する。この場合、受光部１５４は、図示しない光学フィルタにて前記の第１波長を含む赤外領域の光を受光するように構成されている。
【００４７】
図７はラベル部２１０を光学機能層２１３の側から正面視しつつラベル部２１０と読取ユニット１５０の位置関係を示す説明図である。図示するように、読取ユニット１５０は、複数の照射部１５２からラベル部２１０の全面に向けて前記波長（第１波長）の光を照射し、ラベル部２１０の全面からの反射光を受光部１５４にて受光する。よって、図４で説明したいずれの場合のスクラッチユニット１００による不可逆処置であっても、読取ユニット１５０は、この不可逆処置、つまりラベル部２１０の表面の剥離により、ラベル部２１０の反射状況を読み取ることができる。
【００４８】
プリンター２０は、スクラッチユニット１００による前記した鉤状具１０２を用いた不可逆処置を、インクカートリッジ２００の収容済みインクが使い切られたタイミング（不可逆変化タイミング）で実行する。具体的には、主制御部４０は、処理を行った印刷ジョブの累積からインクカートリッジ２００のインク残量を求め、その残量が次回の印刷ジョブを賄えないと予想されるインク量となると、スクラッチユニット１００に制御信号を送る。スクラッチユニット１００は、この制御信号を受けて鉤状具１０２を前記したように移動させ、ラベル部２１０の表面の一部を剥離させる。
【００４９】
また、プリンター２０は、キャリッジ３０にインクカートリッジ２００が装着されると、そのタイミング（読取タイミング）で、主制御部４０から読取ユニット１５０に制御信号を送信する。読取ユニット１５０は、これを受けて、照射部１５２による光照射と受光部１５４による反射光読み取りを行い、読み取り結果を主制御部４０に送信する。主制御部４０は、予め、スクラッチユニット１００による不可逆処置前の読取状況を記憶しているので、受光部１５４の読取結果を記憶済み読取状況と比較することで、キャリッジ３０に新たに装着されたインクカートリッジ２００が不可逆処置を受けていないものか、当該処置を受けたものかの特定が可能となる。
【００５０】
以上説明した本実施例の印刷システムＰＳによれば次の利点がある。本実施例のインクカートリッジ２００は、その筐体２０２の表面にラベル部２１０を備え、このラベル部２１０を筐体表面側から、光反射層２１２、スクラッチ層２１８および光学機能層２１３を積層した積層部とする。このラベル部２１０は、インクカートリッジ２００が図１に示すようにキャリッジ３０に装着された状態で、前記の不可逆変化タイミングにて、プリンター２０の印刷ヘッドユニット６０に搭載済みのスクラッチユニット１００を介して不可逆処置を受ける。ラベル部２１０の表面は、この不可逆処置を受けることでスクラッチユニット１００の鉤状具１０２にて一部が引っ掻かれる。ラベル部２１０は、不可逆処置の前後において、第１波長光（８００ｎｍの波長の光）に対して異なる反射光に伴うパターンが異なるものとなる。
【００５１】
一方、プリンター２０は、インクカートリッジ２００がキャリッジ３０に装着されたような前記の読取タイミングで、インクカートリッジ２００のラベル部２１０にその光学機能層２１３の側から第１波長光（８００ｎｍの波長の光）を読取ユニット１５０の照射部１５２から照射し、光学機能層２１３からのこの第１波長光の反射状況を受光部１５４で読み取る（図６、図７参照）。今、キャリッジ３０に新たに装着されたインクカートリッジ２００が、それ以前にキャリッジ３０に装着された経歴がなく所定のインクを満量収容したカートリッジであれば、当該カートリッジは、スクラッチユニット１００による不可逆処置を受けてはいない。よって、この新たに装着されたインクカートリッジ２００についての受光部１５４による読取結果は、第１波長光（８００ｎｍの波長の光）に対するラベル部２１０の表面の損傷を起こしていないものとなる。
【００５２】
その一方、キャリッジ３０に新たに装着されたインクカートリッジ２００が、それ以前にスクラッチユニット１００による不可逆処置を受けたものであれば、この新たに装着されたインクカートリッジ２００についての受光部１５４による読取結果は、第１波長光（８００ｎｍの波長の光）に対するラベル部２１０の表面の引っ掻きや剥離を反映したものとなる。つまり、不可逆処置を経たラベル部２１０の表面の引っ掻きや剥離は、記憶素子における電気的なデータ更新、例えば、データを値０から値１に或いはその逆に更新する情報更新に相当する。よって、本実施例のインクカートリッジ２００によれば、ラベル部２１０の不可逆的な変化を、記憶素子における電気的なデータ更新、例えば、データを値０から値１に或いはその逆に更新する情報更新に相当するものとできるので、情報更新を起こすに当たって記憶素子を必要としない。なお、記憶素子をラベル部２１０と併用することも可能である。
【００５３】
また、本実施例のプリンター２０によれば、ラベル部２１０の表面の引っ掻きや剥離の変化を、インクカートリッジ２００のインクが使い切られたタイミングで起こすので、インク使い切りのインクカートリッジ２００が誤ってキャリッジ３０に装着されても、その誤装着の旨を操作部７０の表示部７２に表示する等してユーザーに認知でき、こうした認知に際して記憶素子を必要としない。なお、記憶素子をラベル部２１０と併用することも可能である。
【００５４】
次に、第１の変形例について説明する。図８は第１の変形例のラベル部２１０Ａを正面視して示す説明図、図９は図８における９−９線断面図である。
【００５５】
図示するように、この変形例のラベル部２１０Ａは、インクカートリッジ２００の筐体２０２の表面に、光反射層２１２、スクラッチ層２１８および光学機能層２１３を積層した上で、この光学機能層２１３に光吸収パターン層２１４を積層して備える。光吸収パターン層２１４は、図８に示すような一次元コード状のパターンを後述する材料で光学機能層２１３の上に形成し、光学機能層２１３を間に挟んで光反射層２１２と向き合っている。図８および図９に示す例では、光吸収パターン層２１４のパターンは、一次元コードであるが、二次元コード状のパターン、或いは、文字、記号、模様および図形などの他のパターンとすることもできる。そして、この光吸収パターン層２１４のパターンを、インクカートリッジ２００に固有の情報、例えば、インク色に応じて異なるようにすれば、カートリッジ装着の際のパターンの読取結果からインク色を特定できる。
【００５６】
光吸収パターン層２１４は、既述した第１波長光を吸収する。具体的には、光吸収パターン層２１４の第１波長における吸収率は、ラベル部２１０Ａの製造直後における光反射層２１２、スクラッチ層２１８および光学機能層２１３の第１波長における吸収率と比較してより大きい。第１波長光に対する光吸収パターン層２１４の吸収率は、例えば７０％以上であり、典型的には８０％以上である。
【００５７】
第１波長が近赤外領域内にある場合、光吸収パターン層２１４は、例えば、近赤外線吸収剤と樹脂とを含有している。この樹脂としては、例えば、プロセスインクにおいて一般に使用されているものを使用することができる。
【００５８】
ここで使用する近赤外線吸収剤は、典型的には、光学機能層２１３において使用する近赤外線吸収剤とは、近赤外線領域の吸収スペクトルが異なっている。例えば、ここで使用する近赤外線吸収剤は、光学機能層２１３において使用する近赤外線吸収剤と比較して、第１波長光に対する吸収率がより大きい。この近赤外線吸収剤としては、例えば、プロセス墨インクに用いられているカーボンブラックを使用することができる。或いは、この近赤外線吸収剤として、光学機能層２１３の近赤外線吸収剤として例示した化合物を使用してもよい。
【００５９】
光吸収パターン層２１４は、光学機能層２１３と同色にするか、または、第１波長光に対して十分な吸収率を示す限り、薄い色にすることが好ましい。こうすると、ラベル部２１０Ａを肉眼で観察した場合に、光吸収パターン層２１４の存在が分かり難くなる。
【００６０】
光吸収パターン層２１４は、光反射層２１２に対応した領域のほぼ全体に亘って分布していることが望ましい。こうすると、光学機能層２１３の分光特性の解析を困難とすることができる。
【００６１】
光吸収パターン層２１４は、例えば、印刷法により形成する。この印刷法としては、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、およびフレキソ印刷法が挙げられる。或いは、光吸収パターン層２１４は、熱転写リボンを用いて形成してもよい。つまり、光反射層２１２、スクラッチ層２１８および光学機能層２１３を形成済みのインクカートリッジ２００を前記の印刷手法に処して、光学機能層２１３の表面に光吸収パターン層２１４を形成する。光吸収パターン層２１４の厚さは、例えば０．５ないし５μｍの範囲内とし、典型的には０．５ないし２μｍの範囲内とする。
【００６２】
前記したラベル部２１０Ａを有するインクカートリッジ２００に対するスクラッチユニット１００による不可逆処置、および読取ユニット１５０による読取結果について説明する。図１０は図６と図７に示すようにして不可逆処置前のラベル部２１０Ａを読取ユニット１５０にて読み取った読取画像を示す説明図である。
【００６３】
インクを規定の満量収容したインクカートリッジ２００にラベル部２１０Ａを形成した状態で、このラベル部２１０Ａをその前面から肉眼で観察した場合、例えば、その全体が黒色に見える（図８参照）。これに対し、図６〜図７に示すように読取ユニット１５０の照射部１５２にて第１波長光を照射しながら受光部１５４でその反射光を読み取ると、受光部１５４の読取結果は、光吸収パターン層２１４の形成したパターンに対応した領域が黒く、ラベル部２１０Ａの他の部分に対応した領域が白くなったパターン像Ｐ１に相当する読取結果となる。この読取結果を受け取る主制御部４０は、画像としてパターン像Ｐ１を認識する。この場合、照射部１５２から第１波長光と異なる赤外領域の第２波長の光を放射すれば、受光部１５４の読取結果は、例えば、全体が黒い画像、または、パターン像Ｐ１がより低いコントラスト比で表示される読取結果となる。
【００６４】
前記したラベル部２１０Ａを備えたインクカートリッジ２００がプリンター２０にてそのインクが使い切られ、ラベル部２１０Ａが、既述したスクラッチユニット１００による不可逆処置を受けると、次のようになる。図１１は図５に相当する図でありスクラッチユニット１００がラベル部２１０Ａに対して移動した場合のラベル部２１０の表面の一部が剥離されている変化の様子を概略的に示す説明図、図１２は不可逆処置後の受光部１５４による読取結果に基づくパターン像の様子を示す説明図である。例えば、図４（Ａ）に示すように、スクラッチユニット１００をラベル部２１０Ａに対向させた状態で不可逆処置が実行されると、スクラッチユニット１００が移動する範囲において、灰色のパターン像Ｐ２が生じ、これがパターン像Ｐ１と重なる（図１２参照）。受光部１５４は、新たな灰色のパターン像Ｐ２が重なったパターン像Ｐ１に相当する読取結果を主制御部４０に送信し、主制御部４０は、新たなパターン像Ｐ２が重なったパターン像Ｐ１を認識する。こうしたパターン像Ｐ１の読取結果は、次の理由により得られる。
【００６５】
スクラッチユニット１００による不可逆処置を受けたラベル部２１０Ａでは、その光学機能層２１３の側から照射部１５２により照射された第１波長光は、損傷範囲にて異なったパターンを生じる。すなわち、ラベル部２１０Ａを有するインクカートリッジ２００では、スクラッチユニット１００による不可逆処置の前では、パターン像Ｐ１のみとなるのに対して、当該処置後では、新たな灰色パターン像Ｐ２が重なったパターン像Ｐ１となる。この結果、前記した変形例のラベル部２１０Ａを有するインクカートリッジ２００によれば、不可逆的な損傷によりパターン像Ｐ１〜Ｐ２への形状変化により、より顕著に認識できる。
【００６６】
図１４は第２の変形例のラベル部２１０Ｂを正面視して示す説明図、図１５は図１４における１５−１５線断面図である。図示するように、この変形例のラベル部２１０Ｂは、インクカートリッジ２００の筐体２０２の表面に、当該表面側から光反射層２１２と光学機能層２１３とを積層する。このラベル部２１０Ｂは、光学機能層２１３の側から肉眼で観察した場合には、光学機能層２１３の前記した性質により、全体が黒色の画像を表示する。そして、キャリッジ３０に装着された時点で、図６に示したようにインクカートリッジ２００のラベル部２１０Ｂを、読取ユニット１５０の照射部１５２から第１波長光を照射しながら受光部１５４で読み取ると、その読取結果の画像は、光吸収パターン層２１４を配置した領域が黒く、それ以外の領域が白い画像となる。即ち、このラベル部２１０Ｂを有するインクカートリッジ２００では、肉眼で観察したときのラベル部２１０Ｂが表示する画像とは異なる画像を表示する。
【００６７】
このラベル部２１０Ｂを前記した不可逆変化タイミングで不可逆処置する際には、ラベル部２１０の表面の少なくとも一部、つまり、光学機能層２１３および光吸収パターン層２１４を含んだ領域をスクラッチユニット１００の鉤状具１０２により損傷させることにより、異なった画像パターンを得ることができる。
【００６８】
図１６はラベル部形成の他の形態を模式的に示す説明図である。この形態では、図８〜図９に示したラベル部２１０に粘着層２３０を形成し、この粘着層２３０にて、ラベル部２１０を筐体２０２の表面に貼り付けている。粘着層２３０の形成に当たっては、例えば、紙、プラスチック、木材、ガラスまたは樹脂からなる印刷基材を用意し、その一面に、光反射層２１２、スクラッチ層２１８および光学機能層２１３をこの順に印刷形成する。そして、この印刷基材の他面に粘着剤を塗布等して粘着層２３０を形成し、この粘着層２３０を介してラベル部２１０を筐体２０２の表面に接着する。このようにしても、既述した効果を奏することができる。この場合、スクラッチユニット１００による不可逆処置を受けたラベル部２１０をインクカートリッジ２００から引き剥がして別のインクカートリッジ２００に貼り直したとして、当該別のインクカートリッジ２００がキャリッジ３０に装着されると、読取ユニット１５０の前記した読込により、当該別のインクカートリッジ２００は、インク使い切りのインクカートリッジが誤って装着されたものである等の旨を操作部７０の表示部７２に表示できる。
【００６９】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、前記した実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。
【００７０】
前記実施例において、ラベル部の表面を損傷させる不可逆処置部として、鉤状具１０２によりラベル部２１０の一部を剥離するスクラッチユニット１００について説明したが、これに限らず、例えば、粘着テープにより光学機能層２１３を剥ぎ取る手段やヤスリなどの凹凸で損傷させる手段などであってもよい。粘着テープで剥ぎ取る手段であれば、剥離片を回収するための構成が不要となる。
【００７１】
また、ラベル部２１０の表面の一部を剥ぎ取った剥離片が周辺機器に不具合を生じさせないために、スクラッチユニットは、受け皿を備えたり、吸引手段により回収する手段を設けてもよい。
【００７２】
さらに、ラベル部２１０の一部だけを損傷させるために、ラベル部２１０の表面に予め網目状のスクラッチなどを形成しておき、その損傷範囲を確実に設定してもよい。
【００７３】
また、ラベル部２１０やラベル部２１０Ａ等を、ほぼ全域の波長の光を透過させる透光性を有する薄膜状或いは薄葉状の保護層で覆うようにすることもできる。
【００７４】
なお、前記実施例の一部の構成は、その課題を解決するために必要な構成以外は、本発明の適用範囲において、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【００７５】
２０…プリンター
２１…副走査送り機構
２２…モーター
２３…スクラッチ層
２６…ローラー
２７…主走査送り機構
３０…キャリッジ
３２…キャリッジモーター
３４…摺動軸
３６…駆動ベルト
３８…プーリー
４０…主制御部
６０…印刷ヘッドユニット
７０…操作部
７２…表示部
８０…コネクター
９０…コンピューター
１００…スクラッチユニット
１０１…支持本体
１０１ａ…回収部
１０２…鉤状具
１０２Ａ…鉤状具
１５０…読取ユニット
１５２…照射部
１５４…受光部
２００…インクカートリッジ
２０１…インク収容部
２０２…筐体
２１０…ラベル部
２１０Ａ…ラベル部
２１０Ｂ…ラベル部
２１２…光反射層
２１３…光学機能層
２１４…光吸収パターン層
２１８…スクラッチ層
２３０…粘着層
ＰＡ…用紙
ＰＳ…印刷システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷に用いる印刷材を収容するカートリッジと、当該カートリッジを装着可能な印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カートリッジを印刷装置に装着して用いる場合、カートリッジと印刷装置との間で種々の情報交換を行うため、カートリッジに記憶素子を搭載する技術が提案されている（例えば、特許文献１等）。記憶素子には、印刷材の色種別、印刷材残量といったカートリッジが収容する印刷材についての情報が記憶され、これら情報に基づいて、種類の異なる印刷材の供給回避などが図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１９２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記の特許文献で提案された技術は、カートリッジに関する何らかの情報を記憶させたいという要請に応えたものではあるものの、カートリッジにはEEPROMなどの記憶素子を設ける必要があり、さらにカートリッジの記憶素子と記録装置本体の制御回路部との間で通信可能とするための電気配線も必要となり、カートリッジの構造が複雑になるという課題があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、カートリッジに関する情報更新に対処できる新たな手法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明では、以下の構成を採用した。
【０００７】
[適用１：カートリッジ]
印刷に用いる印刷材を収容したカートリッジであって、
カートリッジ表面に、所定の波長の光を透過させる光学機能層と、該光学機能層と向き合い前記波長の光を反射する光反射層と、該光反射層と前記光学機能層との間に介在するスクラッチ層とを、前記光反射層が前記カートリッジ表面の側となるように積層して備え、
前記スクラッチ層は、該スクラッチ層の少なくとも一部に外力が加えられたときに前記光学機能層の少なくとも一部を伴ってカートリッジ表面側から剥離するように構成された
ことを要旨とする。
【０００８】
前記構成を備えるカートリッジは、そのカートリッジ表面に積層して備える光学機能層とスクラッチ層と光反射層とで、以下に説明するような情報更新が可能である。以下、カートリッジ表面に前記のように積層して備える光学機能層と光反射層とスクラッチ層とを、説明の便宜上、積層部と称し、前記構成を備えるカートリッジでの情報更新について説明する。
【０００９】
積層部が、スクラッチ層の一部に外力が加えられて、その一部に損傷を受けると、その損傷範囲において、前記所定の波長の光（以下、「第１波長光」と称する）の反射率が変更する。このため、積層部は、損傷の範囲において異なるものとする。具体的には、積層部にその光学機能層の側から第１波長光を照射した場合、光反射層からの第１波長光の反射の状況は、スクラッチ層および光学機能層の損傷の状況により、損傷前後で相違し、第１波長光を照射した場合の分光特性が変化することになる。つまり、積層部は損傷前後で変化し、その変化は、スクラッチ層の機械的損傷が不可逆的であることから、不可逆的となる。
【００１０】
こうした不可逆的な積層部の変化は、記憶素子における電気的なデータ更新、例えば、データを値０から値１に或いはその逆に更新する情報更新に相当する。よって、前記構成を備えるカートリッジによれば、カートリッジ表面に有する積層部にて、カートリッジに関する情報更新を図ることができる。この場合、積層部の不可逆的な変化を、例えば、印刷材の使い切りがなされたカートリッジ等において起こせば、これらカートリッジが誤って装着されても、その誤装着がなされた旨をユーザーに認知させることが可能となる。なお、既述したスクラッチ層の一部を損傷させる不可逆的な変化は、第１波長光に対する反射率を不可逆的に変更することに相当する。また、カートリッジ表面の積層部にて情報更新を図るに当たり、記憶素子を用いる必要はないものの、記憶素子を併用することも可能である。
【００１１】
また、積層部の不可逆的な変化を、既述したように、印刷材の使い切りがなされたカートリッジ等において起こせば、不可逆的に変化済みの積層部を有するカートリッジを視認することで、これらカートリッジは、印刷材の使い切りがなされたカートリッジであることを、ユーザーに容易に認知させることができる。
【００１２】
この他、前記したカートリッジは、次のような態様とすることができる。例えば、前記波長を赤外領域内のものとし、前記光学機能層を黒色層とするようにできる。この場合、「黒色」とは、正反射光の強度を測定したときに、波長が４００ｎｍないし７００ｎｍの範囲内にある全ての光成分について、反射率が１０％以下であることを意味している。そして、例えば、黒色層の光学機能層にて光反射層の全面を被覆すれば、この黒色層の光学機能層でその下方の光反射層を隠蔽することができる。
【００１３】
そして、前記波長を近赤外領域内のものとし、前記光学機能層の前記波長に対する透過率を３０％以上とし、前記光学機能層は、近赤外領域の７００ないし８００ｎｍの波長域と、近赤外領域の８００ないし１５００％の波長域でいずれかの波長の透過率差が１０％以上である。こうすれば、光学機能層の近赤外領域における透過スペクトルは、第１波長光に対して高い透過率を示すが、多くの波長の光に対しては低い透過率を示す。
【００１４】
前記スクラッチ層は、樹脂とその中で分散したフィラーとを含み、前記波長の光を反射又は散乱させるように構成することができる。これにより、スクラッチ層の機械的強度を他の層より小さくすることで、その層が優先的に損傷させることができる。
【００１５】
前記光学機能層の表裏のいずれかの面に、前記波長の光を吸収する材料により、前記光学機能層の一部を占める形状のパターンを形成した光吸収パターン層を備える構成をとることができる。この場合において、光吸収パターンと光学機能層とが同じ色であれば、光吸収パターンが形成していたパターンを肉眼では観察し難くなるか、または、観察が極めて困難となる。例えば、光吸収パターンを一次元または二次元コード状に設けていた場合、当該コードを観察できなくすることができる。
【００１６】
また、光学機能層と光反射層とスクラッチ層とが前記のように積層した積層部については、これを前記筐体表面に直接形成したり、前記筐体表面に接着することができる。
【００１７】
[適用２：カートリッジ用ラベル]
印刷に用いる印刷材を収容したカートリッジに付されるカートリッジ用ラベルであって、
所定の波長の光を透過させる光学機能層と、該光学機能層と向き合い前記波長の光を反射する光反射層と、該光反射層と前記光学機能層との間に介在するスクラッチ層とを積層して備え、
前記スクラッチ層は、該スクラッチ層の少なくとも一部に外力が加えられたときに前記光学機能層の少なくとも一部を伴ってカートリッジ表面側から剥離するように構成され、
前記光学機能層の表裏のいずれかの面に、前記波長の光を吸収する材料により、前記光学機能層の一部を占める形状のパターンを形成した光吸収パターン層を備え、
前記光吸収パターン層によって前記カートリッジに関する情報を示すパターンが形成されている、
ことを要旨とする。
【００１８】
所定の波長の光を照射し、その反射状況を関するすることで光吸収パターン層によって形成されたパターンを読み取ることができ、カートリッジに関する情報を取得することができる。
【００１９】
[適用３：印刷装置]
印刷装置であって、
前述したいずれかのカートリッジが装着可能とされ、
前記スクラッチ層の少なくとも一部に外力を加えて前記光学機能層の少なくとも一部を伴って、前記スクラッチ層をカートリッジ表面側から剥離する不可逆処置を実行する不可逆処置部を備える
ことを要旨とする。
【００２０】
前記構成を備える印刷装置は、前記したいずれかのカートリッジが装着されると、その装着済みのカートリッジの積層部に対して不可逆処置を実行する。この不可逆処置は、積層部における一部を損傷するから、前記構成を備える印刷装置によれば、不可逆処置を経て、積層部の前記した不可逆的な変化を起こすようにできる。
【００２１】
この他、前記した印刷装置は、次のような態様とすることができる。例えば、前記光学機能層に前記波長の光を照射してその反射の状態を読み取り、前記不可逆処置の前後において前記読取部が読み取った反射の状態を対比する。こうすれば、積層部の前記した不可逆的な変化に対応した処置が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】印刷システムＰＳの概略構成を示す説明図である。
【図２】インクカートリッジ２００とラベル部２１０とを概略的に示す説明図である。
【図３】インクカートリッジ２００のラベル部２１０とスクラッチユニット１００との関係を示す説明図である。
【図４】ラベル部２１０を光学機能層２１３の側から正面視しつつラベル部２１０とスクラッチユニット１００の位置関係を示す説明図である。
【図５】スクラッチユニット１００がラベル部２１０に対して移動した場合のラベル部２１０の表面の変化の様子を概略的に示す説明図である。
【図６】読取ユニット１５０の機能とラベル部２１０との関係を示す説明図である。
【図７】ラベル部２１０を光学機能層２１３の側から正面視しつつラベル部２１０と読取ユニット１５０の位置関係を示す説明図である。
【図８】第１の変形例のラベル部２１０Ａを正面視して示す説明図である。
【図９】図８における９−９線に沿った断面図である。
【図１０】不可逆処置前のラベル部２１０Ａを読取ユニット１５０にて読み取った読取画像を示す説明図である。
【図１１】図５の相当図でありスクラッチユニット１００がラベル部２１０Ａに対して移動した場合のラベル部２１０Ａの表面の変化の様子を概略的に示す説明図である。
【図１２】ラベル部２１０Ａの不可逆処置後を正面視して示す説明図である。
【図１３】不可逆処置後の受光部１５４による読取結果に基づくパターン像の様子を示す説明図である。
【図１４】第２の変形例のラベル部２１０Ｂを正面視して示す説明図である。
【図１５】図１４における１５−１５線に沿った断面図である。
【図１６】ラベル部の他の形態を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を印刷システムに適用した実施例について説明する。図１は印刷システムＰＳの概略構成を示す説明図である。図示するように、印刷システムＰＳは、印刷装置としてのプリンター２０と、コンピューター９０と、を備えている。プリンター２０は、コネクター８０を介して、コンピューター９０と接続されている。
【００２４】
プリンター２０は、副走査送り機構２１と、主走査送り機構２７と、印刷ヘッドユニット６０と、主制御部４０と、を備えている。副走査送り機構２１は、紙送りモーター２２と紙送りローラー２６とを備えており、紙送りローラー２６を用いて用紙ＰＡを副走査方向に搬送する。主走査送り機構２７は、キャリッジモーター３２と、プーリー３８と、キャリッジモーター３２とプーリー３８との間に張設された駆動ベルト３６と、紙送りローラー２６の軸と並行に設けられた摺動軸３４と、を備えている。摺動軸３４は、駆動ベルト３６に固定されたキャリッジ３０を摺動可能に保持している。キャリッジモーター３２の回転は、駆動ベルト３６を介してキャリッジ３０に伝達され、キャリッジ３０は、摺動軸３４に沿って紙送りローラー２６の軸方向と平行な主走査方向に往復動する。
【００２５】
印刷ヘッドユニット６０は、キャリッジ３０にインクカートリッジ２００と図示しない印刷ヘッドとを搭載し、キャリッジ３０により主走査方向に駆動しながら印刷ヘッドを駆動して、用紙ＰＡ上にインクカートリッジ２００が収容したインクを吐出させる。主制御部４０は、上述した各機構を制御して印刷処理を実現する。主制御部４０は、例えば、コンピューター９０を介してユーザーの印刷ジョブを受信し、受信した印刷ジョブの内容に基づき、上述した各機構を制御して印刷を実行する。インクカートリッジ２００のそれぞれは、キャリッジ３０に脱着自在に装着可能とされている。印刷ヘッドは、異なるインクをそれぞれ吐出する複数のノズル列を有する。また、この印刷ヘッドユニット６０は、スクラッチユニット１００と読取ユニット１５０とを備える。スクラッチユニット１００は、インクカートリッジ２００が有する後述のラベル部２１０の表面の一部を引っ掻いたり、一部を剥離などの損傷を行なう。読取ユニット１５０は、ラベル部２１０への光照射とその反射光の読み取りを行う。ラベル部２１０に対する剥離や読み取りについては後述する。
【００２６】
この他、プリンター２０は、ユーザーがプリンター２０の各種の設定を行ったり、プリンター２０のステータスを確認したりするための操作部７０を備えている。操作部７０は、ユーザーに各種の通知を行うための表示部７２を備えている。
【００２７】
図２はインクカートリッジ２００とラベル部２１０とを概略的に示す説明図、図３はインクカートリッジ２００のラベル部２１０とスクラッチユニット１００との関係を示す説明図である。
【００２８】
図３に示すように、ラベル部２１０は、インクカートリッジ２００におけるインク収容部２０１を形成する筐体２０２の一つの周壁表面に形成されている。このラベル部２１０は、異なる性状の複数の層を積層した積層構造とされ、或る波長の光（以下、この波長を第１波長と称し、その光を第１波長光と称する）を透過させる光学機能層２１３と、この第１波長光を反射させる光反射層２１２と、光学機能層２１３と光反射層２１２との間に介在するスクラッチ層２１８とを備え、光反射層２１２を筐体２０２の表面側とする。
【００２９】
光反射層２１２は、筐体２０２の表面に支持される機能、第１波長光を反射又は散乱させる機能、および後述する不可逆処置、つまり機械的な外力によりスクラッチ層２１８の剥離を容易にするための機構を有する層である。こうした性状を有する光反射層２１２は、例えば、硬質樹脂と滑剤とを含むことにより実現することができる。硬質樹脂は、例えば、紫外線又は電子線硬化型のアクリル樹脂の硬化物である。滑剤として、例えばシリコーンを使用することができる。すなわち、光反射層２１２は、紫外線又は電子線硬化型の樹脂と滑剤とを含んだ組成物からなる塗膜を形成し、この塗膜に紫外線又は電子線を照射することにより得られる。この塗膜は、例えば、塗布法又は印刷法により形成する。この印刷法としては、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、及びフレキソ印刷法が挙げられる。光反射層２１２の厚さは、例えば１〜１０μｍの範囲内とし、典型的には２〜５μｍの範囲内とする。
【００３０】
インクカートリッジ２００へのラベル部２１０の形成後において、第１波長光に対する光反射層２１２の反射率は、例えば６０〜９０％の範囲内にあり、典型的には７０〜８０％の範囲内にある。ここでは、一例として、第１波長は近赤外線領域にあることとする。ここで、「近赤外線領域」は、７００〜１５００ｎｍの波長域を意味することとする。
【００３１】
この光反射層２１２を筐体２０２の表面に形成するには、インクカートリッジ２００を前記の印刷手法の印刷機器にセットし、筐体２０２の表面に、スクリーン印刷法により、所定の寸法形状の矩形の領域に、透明ニスとして、以下に組成を示すインクＡを、乾燥膜厚が３μｍになるようにした。この塗膜を乾燥させることにより、光反射層２１２を筐体２０２の表面に印刷形成できる。
【００３２】
［インクＡの組成］
アクリルポリオール（メチルテマクリレートと２−ヒドロキシエチルメタクリレートとの共重合体） ２５重量部
ニトロセルロース ５重量部
キシレンジイソシアネート ５重量部
トルエン ３５重量部
メチルエチルケトン ３０重量部
【００３３】
スクラッチ層２１８は、ラベル部２１０の前面を引掻く等の外力を受けた際に、光反射層２１２からの剥離を容易にするための層であり、光反射層２１２で第１波長光を反射または散乱させるために、第１波長に光に対して透明または半透明とする。こうした性状を有するスクラッチ層２１８としては、例えば、樹脂、金属粉末から形成することができる。この樹脂としては、例えば、ゴム系天然樹脂、例えば天然ゴム及び塩酸ゴムなどの天然ゴム誘導体、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、又は塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体を使用することができる。
【００３４】
スクラッチ層２１８の厚さは、例えば３〜３０μｍの範囲内とし、典型的には５〜２０μｍの範囲内とする。
スクラッチ層２１８は、例えば、塗布法又は印刷法により形成する。この印刷法としては、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、及びフレキソ印刷法が挙げられる。例えば、スクラッチ層２１８は、スクリーン印刷法により、銀インクとして、銀粉末と樹脂との混合物を、乾燥膜厚が３μｍになるように塗布し、この塗膜を乾燥させることにより得ることができる。
【００３５】
なお、スクラッチ層２１８は、光反射層２１２と同じような光学的特性、つまり、光反射層又は光散乱層としての役割を付加してもよい。この場合において、光反射層２１２の第１波長における反射率は、例えば６０〜９０％の範囲内にあり、典型的には７０〜８０％である。スクラッチ層２１８には、スクラッチ層２１８にフィラーを更に含有させればよい。フィラーとしては、金属材料からなるフィラー、非金属材料からなるフィラー、又はそれらの組み合わせを使用することができる。金属材料からなるフィラーとしては、例えば、アルミニウム粉末及び銅粉末などの金属粉末、黄銅粉末などの合金粉末、又はそれらの組み合わせを使用することができる。非金属材料からなる粉末としては、例えば、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、アルミナ、二酸化チタン、シリカ、硫酸バリウム、タルク、カオリン、クレー、カーボンブラック、若しくは樹脂からなる粉末、又はそれらの混合物を使用することができる。スクラッチ層２１８に含有させるフィラーは、白色顔料であってもよく、着色顔料であってもよい。また、スクラッチ層２１８には、染料を含有させてもよい。
【００３６】
スクラッチ層２１８は、一定以上の力が加わったときには、容易に除去できるものであることが好ましい。ただし、通常の保管環境下やハンドリングの際に、スクラッチ層２１８が傷付くことは好ましくない。従って、スクラッチ層２３上には、図示しないスクラッチ保護層を形成してもよい。スクラッチ保護層は、例えば、樹脂からなる。この樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、キシレン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ケトン樹脂、アルキッド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、又はポリウレタン樹脂を使用することができる。スクラッチ保護層は、例えば、前記樹脂の溶液を塗布し、塗膜を乾燥させることにより得られる。
【００３７】
スクラッチ層２１８に重ねて形成された光学機能層は、第１波長の光を透過させる。第１波長の光に対する光学機能層の透過率は、例えば３０％以上であり、典型的には３０〜６０％の範囲内にある。
【００３８】
光学機能層２１３は、典型的には着色している。光学機能層２１３が着色している場合、特に光学機能層２１３が黒色に着色している場合、ラベル部２１０を前面側（即ち、光学機能層２１３の側）から肉眼で観察しただけでは、スクラッチ層２１８や光反射層２１２のパターンがあっても、そのことを知覚することは不可能であるかまたは困難である。ここでは、一例として、光学機能層２１３は黒色を呈していることとする。
【００３９】
第１波長が近赤外領域内にある場合、光学機能層２１３として、第１波長における透過率が３０％以上であり、近赤外領域の７００ないし８００ｎｍの波長域と、近赤外領域の８００ないし１５００ｎｍの波長域でいずれかの波長の透過率差が１０％以上であるものを使用することができる。即ち、光学機能層２１３は、近赤外領域における透過スペクトルが、第１波長において高い透過率を示し、他の多くの波長で低い透過率を示すものであってもよい。ここでは、一例として、光学機能層２１３は、このような光学特性を有していることとする。また、ここでは、第１波長と異なる第２波長も近赤外領域内にあり、第２波長における光学機能層２１３の透過率は、第１波長における光学機能層２１３の透過率と比較してより低いこと、例えば、第１波長における光学機能層２１３の透過率の８０％以下であることとする。
【００４０】
前記の光学特性、即ち、近赤外領域内の光のうち、一部の波長域の光を選択的に透過させ、残りの光を吸収する光学特性を有している光学機能層２１３は、例えば、所定の近赤外線吸収剤と樹脂とを含んでいる。この近赤外線吸収剤としては、例えば、フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、アントラキノン化合物、ジイモニウム化合物、およびシアニン化合物からなる群より選択される少なくとも１つを使用することができる。また、樹脂としては、例えば、プロセスインクにおいて一般に使用されているものを使用することができる。
【００４１】
光学機能層２１３にあっても、光反射層２１２と同様、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、およびフレキソ印刷法等の印刷手法で形成される。光学機能層２１３の厚さは、例えば０．５ないし１０μｍの範囲内とし、典型的には１ないし５μｍの範囲内とする。この光学機能層２１３を形成するには、例えば、オフセット印刷機に光反射層２１２が形成済みのインクカートリッジ２００をセットし、形成済み光反射層２１２に重なるように、以下の組成のインクＢまたはインクＣを印刷し、その際には、乾燥膜厚が１μｍになるようにした。その後、更に、この塗膜に紫外線を照射することで、光学機能層２１３を光反射層２１２に重ねて形成した。このようにして光反射層２１２に光学機能層２１３を積層したラベル部２１０を、筐体２０２の表面の側から肉眼で観察したところ、全体が黒色に見えた。
【００４２】
［インクＢの組成］
有機系青色顔料（御国色素社製） ５質量部；
有機系赤色顔料（御国色素社製） ７質量部；
有機系黄色顔料（御国色素社製） ８質量部；
ＵＶ硬化型オフセットインクメジウム（ＦＤ カルトンＡＣＥ メジウム ロ：東洋インキ社製） ８０質量部；
【００４３】
［インクＣの組成］
有機系青色顔料（御国色素社製） ５質量部；
有機系赤色顔料（御国色素社製） ７質量部；
有機系黄色顔料（御国色素社製） ８質量部；
赤外線吸収剤（ＹＫＲ−３０８１：山本化成社製） ５質量部；
ＵＶ硬化型オフセットインク用メジウム（ＦＤ カルトンＡＣＥ メジウム ロ：東洋インキ社製） ７５質量部；
【００４４】
図３に示すように、スクラッチユニット１００は、インクカートリッジ２００における筐体表面のラベル部２１０に対向する。この場合、スクラッチユニット１００をインクカートリッジ２００のラベル部２１０に常時対向するようにできるほか、スクラッチユニット１００を例えば２次元テーブル或いは３次元テーブルに設置し、ラベル部２１０に対して進退可能とすることもできる。スクラッチユニット１００は、回収部１０１ａを有する支持本体１０１と、支持本体１０１からラベル部２１０に向き合うよう突出した鉤状具１０２とを備え、主制御部４０（図１）からの制御を受けて、スクラッチユニット１００をラベル部２１０の表面に向かって移動するとともに、その表面に倣って移動する。この移動は、鉤状具１０２の先端がスクラッチ層２１８に達して、鉤状具１０２の先端で紙面の図示の右方向に引っ掻く。つまり、スクラッチユニット１００は、主制御部４０からの制御タイミングにて、光学機能層２１３の一部の表面を引っ掻く不可逆処置を実行する。光反射層２１２は、この不可逆処置を受けて、光学機能層２１３の有無にしたがって第１波長光に依拠する像の違いを表示する。
【００４５】
図４はラベル部２１０を光学機能層２１３の側から正面視しつつラベル部２１０とスクラッチユニット１００の位置関係を示す説明図、図５はスクラッチユニット１００がラベル部２１０に対して移動した場合の光反射層２１２の変化の様子を概略的に示す説明図である。図４に示すように、スクラッチユニット１００は、その有する鉤状具１０２をラベル部２１０の一つの箇所に対向させただけでもよく（図４（Ａ））、既述した２次元或いは３次元のテーブルにより、Ｌ字形の鉤状具１０２Ａを用いて、ラベル部２１０に対して縦横、或いはその一方の方向に走査するようにすることができる（図４（Ｂ））。図４（Ａ）に示す場合には、スクラッチユニット１００による前記の不可逆処置により、ラベル部２１０の表面が鉤状具１０２で引っ掻かれた範囲にて、ラベル部２１０の一部の光学特性の変化を生じる。その一方、図４（Ｂ）に示す場合は、スクラッチユニット１００の走査軌跡に倣った軌跡がラベル部２１０の引っ掻かれた範囲となるので、ラベル部２１０の一部の光学的特性の変化を生じる。図５では、スクラッチユニット１００が一方向に移動した場合のラベル部２１０の表面の変化の様子が示されており、スクラッチユニット１００の移動範囲では、光学機能層２１３を含む一部の層が剥離されつつ、その剥離片が回収部１０１ａに回収されている。
【００４６】
図６は読取ユニット１５０の機能とラベル部２１０との関係を示す説明図である。図示するように、読取ユニット１５０は、インクカートリッジ２００における筐体表面のラベル部２１０に対向する。この場合、読取ユニット１５０にあっても、スクラッチユニット１００と同様、ラベル部２１０に常時対向するようにできるほか、２次元テーブル或いは３次元テーブルに設置し、ラベル部２１０に対して進退可能とできる。読取ユニット１５０は、照射部１５２と受光部１５４とをラベル部２１０に向き合うようにして備え、主制御部４０（図１）からの制御を受けて、照射部１５２による光照射と、受光部１５４による読み取りを行う。照射部１５２は、赤外線ＬＥＤ（light-emitting diode）を内蔵し、第１波長としての８００ｎｍの波長の光（第１波長光）を照射する。受光部１５４は、ＣＣＤ（charge-coupled device）カメラとして構成され、照射部１５２から照射した光が光反射層２１２で反射した反射光を受光する。この場合、受光部１５４は、図示しない光学フィルタにて前記の第１波長を含む赤外領域の光を受光するように構成されている。
【００４７】
図７はラベル部２１０を光学機能層２１３の側から正面視しつつラベル部２１０と読取ユニット１５０の位置関係を示す説明図である。図示するように、読取ユニット１５０は、複数の照射部１５２からラベル部２１０の全面に向けて前記波長（第１波長）の光を照射し、ラベル部２１０の全面からの反射光を受光部１５４にて受光する。よって、図４で説明したいずれの場合のスクラッチユニット１００による不可逆処置であっても、読取ユニット１５０は、この不可逆処置、つまりラベル部２１０の表面の剥離により、ラベル部２１０の反射状況を読み取ることができる。
【００４８】
プリンター２０は、スクラッチユニット１００による前記した鉤状具１０２を用いた不可逆処置を、インクカートリッジ２００の収容済みインクが使い切られたタイミング（不可逆変化タイミング）で実行する。具体的には、主制御部４０は、処理を行った印刷ジョブの累積からインクカートリッジ２００のインク残量を求め、その残量が次回の印刷ジョブを賄えないと予想されるインク量となると、スクラッチユニット１００に制御信号を送る。スクラッチユニット１００は、この制御信号を受けて鉤状具１０２を前記したように移動させ、ラベル部２１０の表面の一部を剥離させる。
【００４９】
また、プリンター２０は、キャリッジ３０にインクカートリッジ２００が装着されると、そのタイミング（読取タイミング）で、主制御部４０から読取ユニット１５０に制御信号を送信する。読取ユニット１５０は、これを受けて、照射部１５２による光照射と受光部１５４による反射光読み取りを行い、読み取り結果を主制御部４０に送信する。主制御部４０は、予め、スクラッチユニット１００による不可逆処置前の読取状況を記憶しているので、受光部１５４の読取結果を記憶済み読取状況と比較することで、キャリッジ３０に新たに装着されたインクカートリッジ２００が不可逆処置を受けていないものか、当該処置を受けたものかの特定が可能となる。
【００５０】
以上説明した本実施例の印刷システムＰＳによれば次の利点がある。本実施例のインクカートリッジ２００は、その筐体２０２の表面にラベル部２１０を備え、このラベル部２１０を筐体表面側から、光反射層２１２、スクラッチ層２１８および光学機能層２１３を積層した積層部とする。このラベル部２１０は、インクカートリッジ２００が図１に示すようにキャリッジ３０に装着された状態で、前記の不可逆変化タイミングにて、プリンター２０の印刷ヘッドユニット６０に搭載済みのスクラッチユニット１００を介して不可逆処置を受ける。ラベル部２１０の表面は、この不可逆処置を受けることでスクラッチユニット１００の鉤状具１０２にて一部が引っ掻かれる。ラベル部２１０は、不可逆処置の前後において、第１波長光（８００ｎｍの波長の光）に対して異なる反射光に伴うパターンが異なるものとなる。
【００５１】
一方、プリンター２０は、インクカートリッジ２００がキャリッジ３０に装着されたような前記の読取タイミングで、インクカートリッジ２００のラベル部２１０にその光学機能層２１３の側から第１波長光（８００ｎｍの波長の光）を読取ユニット１５０の照射部１５２から照射し、光学機能層２１３からのこの第１波長光の反射状況を受光部１５４で読み取る（図６、図７参照）。今、キャリッジ３０に新たに装着されたインクカートリッジ２００が、それ以前にキャリッジ３０に装着された経歴がなく所定のインクを満量収容したカートリッジであれば、当該カートリッジは、スクラッチユニット１００による不可逆処置を受けてはいない。よって、この新たに装着されたインクカートリッジ２００についての受光部１５４による読取結果は、第１波長光（８００ｎｍの波長の光）に対するラベル部２１０の表面の損傷を起こしていないものとなる。
【００５２】
その一方、キャリッジ３０に新たに装着されたインクカートリッジ２００が、それ以前にスクラッチユニット１００による不可逆処置を受けたものであれば、この新たに装着されたインクカートリッジ２００についての受光部１５４による読取結果は、第１波長光（８００ｎｍの波長の光）に対するラベル部２１０の表面の引っ掻きや剥離を反映したものとなる。つまり、不可逆処置を経たラベル部２１０の表面の引っ掻きや剥離は、記憶素子における電気的なデータ更新、例えば、データを値０から値１に或いはその逆に更新する情報更新に相当する。よって、本実施例のインクカートリッジ２００によれば、ラベル部２１０の不可逆的な変化を、記憶素子における電気的なデータ更新、例えば、データを値０から値１に或いはその逆に更新する情報更新に相当するものとできるので、情報更新を起こすに当たって記憶素子を必要としない。なお、記憶素子をラベル部２１０と併用することも可能である。
【００５３】
また、本実施例のプリンター２０によれば、ラベル部２１０の表面の引っ掻きや剥離の変化を、インクカートリッジ２００のインクが使い切られたタイミングで起こすので、インク使い切りのインクカートリッジ２００が誤ってキャリッジ３０に装着されても、その誤装着の旨を操作部７０の表示部７２に表示する等してユーザーに認知でき、こうした認知に際して記憶素子を必要としない。なお、記憶素子をラベル部２１０と併用することも可能である。
【００５４】
次に、第１の変形例について説明する。図８は第１の変形例のラベル部２１０Ａを正面視して示す説明図、図９は図８における９−９線断面図である。
【００５５】
図示するように、この変形例のラベル部２１０Ａは、インクカートリッジ２００の筐体２０２の表面に、光反射層２１２、スクラッチ層２１８および光学機能層２１３を積層した上で、この光学機能層２１３に光吸収パターン層２１４を積層して備える。光吸収パターン層２１４は、図８に示すような一次元コード状のパターンを後述する材料で光学機能層２１３の上に形成し、光学機能層２１３を間に挟んで光反射層２１２と向き合っている。図８および図９に示す例では、光吸収パターン層２１４のパターンは、一次元コードであるが、二次元コード状のパターン、或いは、文字、記号、模様および図形などの他のパターンとすることもできる。そして、この光吸収パターン層２１４のパターンを、インクカートリッジ２００に固有の情報、例えば、インク色に応じて異なるようにすれば、カートリッジ装着の際のパターンの読取結果からインク色を特定できる。
【００５６】
光吸収パターン層２１４は、既述した第１波長光を吸収する。具体的には、光吸収パターン層２１４の第１波長における吸収率は、ラベル部２１０Ａの製造直後における光反射層２１２、スクラッチ層２１８および光学機能層２１３の第１波長における吸収率と比較してより大きい。第１波長光に対する光吸収パターン層２１４の吸収率は、例えば７０％以上であり、典型的には８０％以上である。
【００５７】
第１波長が近赤外領域内にある場合、光吸収パターン層２１４は、例えば、近赤外線吸収剤と樹脂とを含有している。この樹脂としては、例えば、プロセスインクにおいて一般に使用されているものを使用することができる。
【００５８】
ここで使用する近赤外線吸収剤は、典型的には、光学機能層２１３において使用する近赤外線吸収剤とは、近赤外線領域の吸収スペクトルが異なっている。例えば、ここで使用する近赤外線吸収剤は、光学機能層２１３において使用する近赤外線吸収剤と比較して、第１波長光に対する吸収率がより大きい。この近赤外線吸収剤としては、例えば、プロセス墨インクに用いられているカーボンブラックを使用することができる。或いは、この近赤外線吸収剤として、光学機能層２１３の近赤外線吸収剤として例示した化合物を使用してもよい。
【００５９】
光吸収パターン層２１４は、光学機能層２１３と同色にするか、または、第１波長光に対して十分な吸収率を示す限り、薄い色にすることが好ましい。こうすると、ラベル部２１０Ａを肉眼で観察した場合に、光吸収パターン層２１４の存在が分かり難くなる。
【００６０】
光吸収パターン層２１４は、光反射層２１２に対応した領域のほぼ全体に亘って分布していることが望ましい。こうすると、光学機能層２１３の分光特性の解析を困難とすることができる。
【００６１】
光吸収パターン層２１４は、例えば、印刷法により形成する。この印刷法としては、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、およびフレキソ印刷法が挙げられる。或いは、光吸収パターン層２１４は、熱転写リボンを用いて形成してもよい。つまり、光反射層２１２、スクラッチ層２１８および光学機能層２１３を形成済みのインクカートリッジ２００を前記の印刷手法に処して、光学機能層２１３の表面に光吸収パターン層２１４を形成する。光吸収パターン層２１４の厚さは、例えば０．５ないし５μｍの範囲内とし、典型的には０．５ないし２μｍの範囲内とする。
【００６２】
前記したラベル部２１０Ａを有するインクカートリッジ２００に対するスクラッチユニット１００による不可逆処置、および読取ユニット１５０による読取結果について説明する。図１０は図６と図７に示すようにして不可逆処置前のラベル部２１０Ａを読取ユニット１５０にて読み取った読取画像を示す説明図である。
【００６３】
インクを規定の満量収容したインクカートリッジ２００にラベル部２１０Ａを形成した状態で、このラベル部２１０Ａをその前面から肉眼で観察した場合、例えば、その全体が黒色に見える（図８参照）。これに対し、図６〜図７に示すように読取ユニット１５０の照射部１５２にて第１波長光を照射しながら受光部１５４でその反射光を読み取ると、受光部１５４の読取結果は、光吸収パターン層２１４の形成したパターンに対応した領域が黒く、ラベル部２１０Ａの他の部分に対応した領域が白くなったパターン像Ｐ１に相当する読取結果となる。この読取結果を受け取る主制御部４０は、画像としてパターン像Ｐ１を認識する。この場合、照射部１５２から第１波長光と異なる赤外領域の第２波長の光を放射すれば、受光部１５４の読取結果は、例えば、全体が黒い画像、または、パターン像Ｐ１がより低いコントラスト比で表示される読取結果となる。
【００６４】
前記したラベル部２１０Ａを備えたインクカートリッジ２００がプリンター２０にてそのインクが使い切られ、ラベル部２１０Ａが、既述したスクラッチユニット１００による不可逆処置を受けると、次のようになる。図１１は図５に相当する図でありスクラッチユニット１００がラベル部２１０Ａに対して移動した場合のラベル部２１０の表面の一部が剥離されている変化の様子を概略的に示す説明図、図１２は不可逆処置後の受光部１５４による読取結果に基づくパターン像の様子を示す説明図である。例えば、図４（Ａ）に示すように、スクラッチユニット１００をラベル部２１０Ａに対向させた状態で不可逆処置が実行されると、スクラッチユニット１００が移動する範囲において、灰色のパターン像Ｐ２が生じ、これがパターン像Ｐ１と重なる（図１２参照）。受光部１５４は、新たな灰色のパターン像Ｐ２が重なったパターン像Ｐ１に相当する読取結果を主制御部４０に送信し、主制御部４０は、新たなパターン像Ｐ２が重なったパターン像Ｐ１を認識する。こうしたパターン像Ｐ１の読取結果は、次の理由により得られる。
【００６５】
スクラッチユニット１００による不可逆処置を受けたラベル部２１０Ａでは、その光学機能層２１３の側から照射部１５２により照射された第１波長光は、損傷範囲にて異なったパターンを生じる。すなわち、ラベル部２１０Ａを有するインクカートリッジ２００では、スクラッチユニット１００による不可逆処置の前では、パターン像Ｐ１のみとなるのに対して、当該処置後では、新たな灰色パターン像Ｐ２が重なったパターン像Ｐ１となる。この結果、前記した変形例のラベル部２１０Ａを有するインクカートリッジ２００によれば、不可逆的な損傷によりパターン像Ｐ１〜Ｐ２への形状変化により、より顕著に認識できる。
【００６６】
図１４は第２の変形例のラベル部２１０Ｂを正面視して示す説明図、図１５は図１４における１５−１５線断面図である。図示するように、この変形例のラベル部２１０Ｂは、インクカートリッジ２００の筐体２０２の表面に、当該表面側から光反射層２１２と光学機能層２１３とを積層する。このラベル部２１０Ｂは、光学機能層２１３の側から肉眼で観察した場合には、光学機能層２１３の前記した性質により、全体が黒色の画像を表示する。そして、キャリッジ３０に装着された時点で、図６に示したようにインクカートリッジ２００のラベル部２１０Ｂを、読取ユニット１５０の照射部１５２から第１波長光を照射しながら受光部１５４で読み取ると、その読取結果の画像は、光吸収パターン層２１４を配置した領域が黒く、それ以外の領域が白い画像となる。即ち、このラベル部２１０Ｂを有するインクカートリッジ２００では、肉眼で観察したときのラベル部２１０Ｂが表示する画像とは異なる画像を表示する。
【００６７】
このラベル部２１０Ｂを前記した不可逆変化タイミングで不可逆処置する際には、ラベル部２１０の表面の少なくとも一部、つまり、光学機能層２１３および光吸収パターン層２１４を含んだ領域をスクラッチユニット１００の鉤状具１０２により損傷させることにより、異なった画像パターンを得ることができる。
【００６８】
図１６はラベル部形成の他の形態を模式的に示す説明図である。この形態では、図８〜図９に示したラベル部２１０に粘着層２３０を形成し、この粘着層２３０にて、ラベル部２１０を筐体２０２の表面に貼り付けている。粘着層２３０の形成に当たっては、例えば、紙、プラスチック、木材、ガラスまたは樹脂からなる印刷基材を用意し、その一面に、光反射層２１２、スクラッチ層２１８および光学機能層２１３をこの順に印刷形成する。そして、この印刷基材の他面に粘着剤を塗布等して粘着層２３０を形成し、この粘着層２３０を介してラベル部２１０を筐体２０２の表面に接着する。このようにしても、既述した効果を奏することができる。この場合、スクラッチユニット１００による不可逆処置を受けたラベル部２１０をインクカートリッジ２００から引き剥がして別のインクカートリッジ２００に貼り直したとして、当該別のインクカートリッジ２００がキャリッジ３０に装着されると、読取ユニット１５０の前記した読込により、当該別のインクカートリッジ２００は、インク使い切りのインクカートリッジが誤って装着されたものである等の旨を操作部７０の表示部７２に表示できる。
【００６９】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、前記した実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。
【００７０】
前記実施例において、ラベル部の表面を損傷させる不可逆処置部として、鉤状具１０２によりラベル部２１０の一部を剥離するスクラッチユニット１００について説明したが、これに限らず、例えば、粘着テープにより光学機能層２１３を剥ぎ取る手段やヤスリなどの凹凸で損傷させる手段などであってもよい。粘着テープで剥ぎ取る手段であれば、剥離片を回収するための構成が不要となる。
【００７１】
また、ラベル部２１０の表面の一部を剥ぎ取った剥離片が周辺機器に不具合を生じさせないために、スクラッチユニットは、受け皿を備えたり、吸引手段により回収する手段を設けてもよい。
【００７２】
さらに、ラベル部２１０の一部だけを損傷させるために、ラベル部２１０の表面に予め網目状のスクラッチなどを形成しておき、その損傷範囲を確実に設定してもよい。
【００７３】
また、ラベル部２１０やラベル部２１０Ａ等を、ほぼ全域の波長の光を透過させる透光性を有する薄膜状或いは薄葉状の保護層で覆うようにすることもできる。
【００７４】
なお、前記実施例の一部の構成は、その課題を解決するために必要な構成以外は、本発明の適用範囲において、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【００７５】
２０…プリンター
２１…副走査送り機構
２２…モーター
２３…スクラッチ層
２６…ローラー
２７…主走査送り機構
３０…キャリッジ
３２…キャリッジモーター
３４…摺動軸
３６…駆動ベルト
３８…プーリー
４０…主制御部
６０…印刷ヘッドユニット
７０…操作部
７２…表示部
８０…コネクター
９０…コンピューター
１００…スクラッチユニット
１０１…支持本体
１０１ａ…回収部
１０２…鉤状具
１０２Ａ…鉤状具
１５０…読取ユニット
１５２…照射部
１５４…受光部
２００…インクカートリッジ
２０１…インク収容部
２０２…筐体
２１０…ラベル部
２１０Ａ…ラベル部
２１０Ｂ…ラベル部
２１２…光反射層
２１３…光学機能層
２１４…光吸収パターン層
２１８…スクラッチ層
２３０…粘着層
ＰＡ…用紙
ＰＳ…印刷システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷に用いる印刷材を収容したカートリッジであって、
カートリッジ表面に、所定の波長の光を透過させる光学機能層と、該光学機能層と向き合い前記波長の光を反射する光反射層と、該光反射層と前記光学機能層との間に介在するスクラッチ層とを、前記光反射層が前記カートリッジ表面の側となるように積層して備え、
前記スクラッチ層は、該スクラッチ層の少なくとも一部に外力が加えられたときに前記光学機能層の少なくとも一部を伴ってカートリッジ表面側から剥離するように構成された
カートリッジ。
【請求項２】
前記波長は赤外線領域内にあり、前記光学機能層は黒色層である請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項３】
前記波長は近赤外線領域内にあり、前記光学機能層の前記波長における透過率は３０％以上であり、近赤外領域の７００ないし８００ｎｍの波長域と、近赤外領域の８００ないし１５００％の波長域でいずれかの波長の透過率差が１０％以上である請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項４】
前記スクラッチ層は、樹脂とその中で分散したフィラーとを含み、前記波長の光を反射又は散乱させるように構成された請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項５】
前記光学機能層の表裏のいずれかの面に、前記波長の光を吸収する材料により、前記光学機能層の一部を占める形状のパターンを形成した光吸収パターン層を備える請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項６】
前記光吸収パターン層の前記パターンと前記光学機能層とは同じ色である請求項５に記載のカートリッジ。
【請求項７】
前記光学機能層、前記スクラッチ層および前記光反射層は、前記筐体表面に直接形成され、または、前記筐体表面に接着されている請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項８】
印刷装置であって、
請求項１ないし請求項７のいずれかのカートリッジが装着可能とされ、
前記スクラッチ層の少なくとも一部に外力を加えて前記光学機能層の少なくとも一部を伴って、前記スクラッチ層をカートリッジ表面側から剥離する不可逆処置を実行する不可逆処置部を備える
印刷装置。
【請求項９】
請求項８に記載の印刷装置であって、
前記光学機能層に前記波長の光を照射し、その反射の状態を読み取る読取部と、
前記不可逆処置の前後において前記読取部が読み取った反射の状態を対比する対比部とを有する
印刷装置。
【請求項１】
印刷に用いる印刷材を収容したカートリッジであって、
カートリッジ表面に、所定の波長の光を透過させる光学機能層と、該光学機能層と向き合い前記波長の光を反射する光反射層と、該光反射層と前記光学機能層との間に介在するスクラッチ層とを、前記光反射層が前記カートリッジ表面の側となるように積層して備え、
前記スクラッチ層は、該スクラッチ層の少なくとも一部に外力が加えられたときに前記光学機能層の少なくとも一部を伴ってカートリッジ表面側から剥離するように構成された
カートリッジ。
【請求項２】
前記波長は赤外線領域内にあり、前記光学機能層は黒色層である請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項３】
前記波長は近赤外線領域内にあり、前記光学機能層の前記波長における透過率は３０％以上であり、近赤外領域の７００ないし８００ｎｍの波長域と、近赤外領域の８００ないし１５００％の波長域でいずれかの波長の透過率差が１０％以上である請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項４】
前記スクラッチ層は、樹脂とその中で分散したフィラーとを含み、前記波長の光を反射又は散乱させるように構成された請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項５】
前記光学機能層の表裏のいずれかの面に、前記波長の光を吸収する材料により、前記光学機能層の一部を占める形状のパターンを形成した光吸収パターン層を備える請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項６】
前記光吸収パターン層の前記パターンと前記光学機能層とは同じ色である請求項５に記載のカートリッジ。
【請求項７】
前記光学機能層、前記スクラッチ層および前記光反射層は、前記筐体表面に直接形成され、または、前記筐体表面に接着されている請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のカートリッジ。
【請求項８】
印刷装置であって、
請求項１ないし請求項７のいずれかのカートリッジが装着可能とされ、
前記スクラッチ層の少なくとも一部に外力を加えて前記光学機能層の少なくとも一部を伴って、前記スクラッチ層をカートリッジ表面側から剥離する不可逆処置を実行する不可逆処置部を備える
印刷装置。
【請求項９】
請求項８に記載の印刷装置であって、
前記光学機能層に前記波長の光を照射し、その反射の状態を読み取る読取部と、
前記不可逆処置の前後において前記読取部が読み取った反射の状態を対比する対比部とを有する
印刷装置。
【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１６】
【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１６】
【公開番号】特開２０１３−７１４０１（Ｐ２０１３−７１４０１Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１３８８１（Ｐ２０１１−２１３８８１）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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