液体収容容器およびインクジェット記録装置

【課題】 ユーザーが表示によってインクタンクの特定をする際に、特定を直接その液体収容容器に対応付けて行うことができるともに、その表示を簡易な構成で実現する。
【解決手段】 「インク無し」状態を検知したインクタンク100に対応する発光体21を点灯する。これにより、発光体21から発せられた光はレバー2に設けられた光路10の中を通ってレバー操作部3まで到達しレバー操作部3付近を発光させる。このように、交換すべきインクタンク100のレバー操作部3自身が発光することにより、ユーザーは一見するだけで、どのインクタンク100を交換すべきなのかを判断することができる。そして、このようなインクタンクを特定する表示を、インクタンクを構成する部材の一部を利用して行うことができることから、簡易な構成で上記判断のための構成を実現することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インクタンクなどの液体収容容器および該液体収容容器を用いたインクジェット記録装置に関し、詳しくは、インク残量が少なくなった液体収容容器など、所定状態にある液体収容容器をユーザーに知らせるための表示を行う構成に関するものである。
【背景技術】
【0002】
インクジェット記録方式は、記録に際して記録ヘッドに設けられた微細な吐出口によりインク滴を飛翔させ、そのインク滴を記録媒体に着弾させることにより所望の印刷を行なうものである。従来のカラー印刷を行うプリンタなどでは、ブラック、シアン、マジェンタ、イエロー4色のインクを使って印刷されることが主流であった。しかし、最近では高画質化を実現させ、より色再現性を向上させるために、さまざまなインクが追加して用いられている。特に、写真画像など高画質の印刷を行うプリンタなどでは、自然な色の変化を再現するべく印刷画像の階調性を向上させるため、上記の4色に加えてシアンインクやマジェンタについてその染料など色材の濃度が薄いインクを用いている。さらには、色再現領域を拡大してさらに色再現性を向上させるべく、レッド、グリーン、ブルーといったいわゆる特色インクを、上記のインクに加えて用いる場合もある。
【0003】
このように、多くの種類のインクタンクを用いる場合にはインクタンクの特定が難しくなる。これは、インクの種類が多いことに加えて、例えば、インクタンクに記載されるインクに対応した色や名称が似通っているためでもある。例えば、インクの名称は、写真印刷用に追加されたため写真を示すPhotoを加えたPhotoCyan、PhotoMagentaなどと称呼したり、既存のインクより薄いインクであるために薄いことを示すLightを加えたLightCyan、LightMagentaなどと称呼したりして、元からあった色の名称CyanやMgentaを含む名称が用いることが多い。また、インクタンクに貼られる識別用ラベルなどに記載される印刷色も元の色に似通ったものとなる。
【0004】
用いる複数のインクタンクの中からインクタンクを特定する状況としては、例えば、そのインクタンクのインクがなくなったとき、それがどのインクタンクかを特定して交換する場合などがある。インクタンクのインク量が所定量以下となって記録に不都合となる場合、通常、プリンタがなんらかの方法(例えば、特許文献1に記載の方法)でインクタンク内のインクが無くなったことを検知しその結果をホストコンピュータなどを介してユーザーにその旨を知らせる。そして、ユーザーは、その交換するインクタンクを特定し、インクタンクを交換する。この際、ユーザーは、通常、インクタンクの例えばラベル記載された文字またはインクに対応した色によってインクタンクを特定する。
【0005】
しかし、上述のとおり、インクタンクの種類が多く、さらには似た色などのインクタンク同士は互いに判別し難いことがあり、インクタンクの特定に関してユーザーに煩わしさを感じさせたり、特定に時間を要したりするなどの問題がある。また、高齢者など視力が低下しているユーザーやプリンタの操作に不慣れなユーザーにとって、似た文字や色の中から該当するものを判別することは困難な場合が多い。
【0006】
このような問題に関して、特許文献2には、プリンタ本体側に複数のインクタンクそれぞれに対応したLEDなどの発光体を設け、インク残量がなくなってインクを交換する際、交換すべきインクタンクがどれであるかをそのインクタンクイ対応した上記の発光体を点灯することによって特定することが記載されている。
【0007】
しかし、この構成は、ホストコンピュータを介して行われるものとほぼ同様に、単に、インクが無くなったインクタンクがどの色のものかを知らせるだけのものである。すなわち、発光体がプリンタ本体側に設けられ、インクタンクと発光体とが離れているため、どのインクタンクを交換すべきかを指示できても、実際にそれがどのインクタンクであるかを実際のインクタンクに対応させて指示することはできない。このため、上述した問題を解消することはできない。また、例えば、ユーザーが、それぞれの発光体と実際のインクタンクとの対応を覚えたとしても、タンクの交換は数ヶ月に一回など比較的長い間隔で行われるため、このような対応を覚えていることは困難である。
【0008】
これに対し、特許文献3には、個々のインクタンクに対応して、インクタンクまたはそれに近接したプリンタ本体の固定レバー上に残量警告ランプを設けるものが記載されている。これによれば、ユーザーは、プリンタ本体の残量警告ランプが点灯したインクタンクまたはそれに近接したインクタンクを直接認識でき、そのインクタンクの残量が少ないことを容易に知ることができる。
【0009】
【特許文献1】特開平08−043174号公報
【特許文献2】特開2000−015837号公報
【特許文献3】特開2002−301829号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、特許文献3に記載の、インクタンクの装着時に近接する固定レバーにランプを設ける構成は、そのような近接する部材が存在する装置にのみ適用できる構成であり、汎用的に適用することはできない。逆に、装着されたインクタンクに近接する部材にランプを設ける構成を汎用的に適用しようとすれば、例えば、インクタンクを搭載するキャリッジの構成部材にランプを設けることが考慮できる。しかし、キャリッジの仕様ないし設計によっては、点灯するランプとインクタンクが十分に近接しているとは言えず、対応するインクタンクを直接認識できない場合もあり得る。一方、キャリッジを上記の目的に沿った設計とすると、設計の自由度が低下することにもなる。
【0011】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ユーザーが表示によってインクタンクなど液体収容容器の特定をする際に、特定を直接その液体収容容器に対応付けて行うことができるともに、その表示を簡易な構成で実現できる液体収容容器およびインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
そのために本発明では、液体を収容する液体収容容器において、液体収容容器の一部を形成する部材であって、当該液体収容容器の所定の部位で外部から受けた光を他の部位に導くための光路を形成する光路形成部材、を具え、前記光路によって前記他の部位に導かれた光によって当該液体収容容器の一部を発光させることを特徴とする。
【0013】
また、インクを収容するインクタンク、該インクタンクを装着するための装着部材、および前記インクタンクから供給されるインクを吐出する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置において、制御手段を具え、前記装着部材は発光体を有し、かつ、前記インクタンクは、当該タンク容器の一部を形成する部材であって、装着されたときに前記装着部材の発光体から受けた光を当該インクタンクの他の部位に導くための光路を形成する光路形成部材を有し、前記制御手段は、前記発光体を点灯することにより、前記光路によって前記他の部位に導いた光によって当該インクタンクの一部を発光させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
以上の構成によれば、例えば、液体収容容器としてのインクタンクにおけるインク残量が少なくなり、それを検知してインクタンクの外部にある発光体を点灯すると、その光はインクタンクに設けられた光路を通って、インクタンクの構成部材である操作部などの部位に導かれ、その部分を発光させることができる。そして、この発光により、インクが少なくなったことなど、所定の状態にある液体収容容器を特定することができる。特に、液体収容容器が複数配列する場合には、その容器の一部のみを発行させることができ、しかも、発光ために液体収容容器を構成する部材の一部を用いるので、簡易な構成で上記の表示を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
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。
【0016】
(第1実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置としてのプリンタを示す斜視図である。図1に示されるインクジェットプリンタ300は、互いに平行なリードスクリュー304およびガイド軸305が筐体に取り付けられている。そして、リードスクリュー304およびガイド軸305には、記録ヘッド、およびこの記録ヘッドに供給するインクを貯留したインクタンクを着脱自在に搭載するホルダ200が移動可能に取り付けられている。詳しくは、ホルダ200は、キャリッジ302に着脱自在に装着され、このキャリッジがリードスクリュー304およびガイド軸305と移動可能に係合し、モータ(不図示)の駆動力によってリードスクリュー304が回転することにより移動することができる。このホルダ200の移動により、ホルダに設けられた記録ヘッドは記録用紙などの記録媒体に対して走査し、この間にインクを吐出して記録を行うことができる。
【0017】
記録ヘッドの走査方向に直交する方向に記録媒体の搬送路が形成され、この搬送路において走査領域の上流側には、記録媒体である記録用紙306を走査領域に向けて搬送する給紙ローラ307が設けられる。また、下流側には、記録ヘッドの走査によって記録がなされた記録用紙306を排出するための排紙ローラ308が設けられている。これら給紙ローラ307および排紙ローラ308は、不図示のモータにより回転される。
【0018】
記録ヘッドが走査する間にその記録ヘッドから吐出されるインクが記録ヘッドに対向する記録用紙306に着弾することによって、記録用紙306の面に画像が形成される。記録用紙306に対する記録ヘッドの走査と、給紙ローラ307および排紙ローラ308による記録用紙306の搬送とを繰返すことにより、記録用紙306の全体に画像が形成されてゆく。
【0019】
以上説明したインクジェットプリンタで用いられるインクタンクのインク残量をユーザに知らせる構成の第1の実施形態について次に説明する。
【0020】
図2は、液体収容容器としてのインクタンク100がホルダ200に装着された状態を、それぞれを断面で示す図であり、図3は、図2に示したインクタンク100の概略構成を示す断面図であり、図4は、図2に示したホルダ200の概略構成を示す断面図である。
【0021】
インクタンク100は、上述したように、ホルダ200に着脱可能に装着され、記録ヘッドに供給するインクを収容している。詳しくは、図2に示すように、インクタンク100がホルダ200に装着されるときは、先ず、インクタンク100の係止部5をホルダ200の係止止め22と係合し、次に、インクタンクを上記係合部を支点として回転するようにホルダに押し込んで行くことにより装着がなされる。装着が完了した時点では、インクタンクの供給口6がホルダに設けられたインク供給路24と係合するとともに、インクタンクのレバー2が変位してその爪4がホルダの爪係り部23と係合し、インクタンクの確実な装着が行われる。
【0022】
そして、この装着状態では、ホルダ200に設けられたLEDなどの発光体21とレバー2に形成された光路10との位置関係が、後述するように発光体21の発光による表示を行うことができる関係となる。また、光源13およびセンサ14は、プリンタ本体側においてホルダの移動領域の所定の位置に設けられており、これにより、ホルダ200がその位置に移動したときに、インクタンク200のプリズム12との位置関係がインク残量を行うための関係となる。
【0023】
インクタンクの構成 内部
図2および図3に示すように、インクタンク100のインク収容部は、吸収体7が収容されこの吸収体によってインク11を保持する液体収容部1Aと、液体の状態でインク11を収容するインク収容部1Bとから構成され、これら2つの液体収容部はインクタンク底面近傍に設けられた通路を介して連通する。詳しくは、記録に伴って液体収容部1Aのインクが消費されるのに応じて、上記通路を介して気液交換がなされ収容部1Bのインクが収容部1Aに移る。また、この気液交換に伴い、インクタンクの上部に設けられた大気連通口8を介して空気が取り入れられる。インクタンク100は、さらに液体収容部1Aの底面に、記録ヘッドへインクを供給するため供給口6が設けられている。上記液体収容部1A、1Bは、後述されるように、プリズムを用いた光学的なインク残量検知のために透明のプラスチック材をインジェクション成形で成形された複数の部品接合からなる容器の中空部として構成される。なお、インクタンクを構成する容器の材料は、上記のように全部が透明である必要はない。プリズムを用いて光の透過が必要な部分にのみ透明部材を用いてもよいことはもちろんである。
【0024】
また、インクタンク100における液体収容部1Bの底面には、液体収納部内のインク11の量を検知するためのプリズム12が設けられている。
【0025】
タンクの構成 外部
さらに、図2、図3に示すように、インクタンク100は、上述したようにホルダ200と係合するための、爪4を有したレバー2と、係止部5とを備えている。このレバー2は、さらに、そのインクタンク100の着脱操作でユーザーの取っ手となるレバー操作部と3、このレバー操作部3ヘインクタンク底部からの光を導く光路10を備えている。
【0026】
ホルダの構成
ホルダ200は、キャリッジ302に対して着脱可能であり、図2、図4に示すように、インクタンク100の供給口6からヘッドへとインクを導くインク供給路24、外部からのごみがインク供給路24内に進入しないようにするフィルタ25が設けられている。さらに、インク供給路24に接続するように、ホルダ200の底面には記録ヘッド(不図示)が設けられている。また、ホルダ200には、インクタンク100に設けられた爪4、係止部5と係合しインクタンク100を固定するための係止部止め22および爪係部23が設けられている。
【0027】
さらに、ホルダ200には発光体21が設けられ、これに近接して発光した光を導く上記の光路10の一端が位置している。
【0028】
記録ヘッドからのインク吐出によってインクタンク100のインク11が消費され、それによるインクタンクにおけるインク残量は、ある一定のタイミング(例えば、毎ページごとまたは毎ジョブごと)で調べられる。具体的には、本実施形態では、プリズム12を介して光学的検知によって、インク残量が所定量以下になったか否かを調べる。なお、インク残量は、他の公知の方法によって検知してもよい。例えば、プリンタ本体やインクタンクに設けられたRAMなどの記憶媒体にカウントした吐出回数を記憶しておき、これに基づいてインク残量量を算出することもできる。さらに、より正確さを向上すべく、この吐出回数に基づく計算に加えて、本実施形態のプリズムを用いた検知を併用するようにしてもよい。
【0029】
プリズムによるインク無し検知
図5(a)および(b)は、本実施形態のインク残量検知を説明する図であり、図3におけるA−A線断面を示す図である。同図(a)は検知において「インク有り」の状態を示し、同図(b)は検知において「インク無し」の状態を示している。
【0030】
ここで、n0を空気の屈折率、n1を液体収納部1Bのタンク部材の屈折率(なお、図5ではタンク部材の厚みを省略して単なる線で表し、この線で表される一定の厚みを有した部分の部材の屈折率を表す。以下で参照する図でも同様である。)、n2をインク11の屈折率、θ1をプリズム部12の斜面への光の入射角、θ0をプリズム部12の斜面から空気への光の出射角、θ2をプリズム部12の斜面からインク11への光の出射角とすると、スネルの法則により、図5(b)に示す、インク残量が少なくなり「インク無し」として検知する状態では、プリズム部12の斜面に液体収容容器1B内の空気が接している場合は、
n0・sinθ0=n1・sinθ1
がなり立つ。一方、図5(a)に示す「インク有り」を検出する状態である、プリズム12の斜面に液体収容部1B内のインク11が接している場合は、
n2・sinθ2=n1・sinθ1
という関係が成り立つ。
【0031】
そして、θ0またはθ2が90°となるようなθ1を屈折の“臨界角”と呼ぶ。入射角が臨界角を越えると入射光は全反射する。従って、インク11の屈折率に応じて、液体収納部1Bの部材とプリズム部12の斜面の角度及び光の入射角を適当に設計することにより、インク11がある場合は、入射光が光センサ14へほとんど帰って来ず、インク11が無い場合は、プリズム部12の斜面と空気の境界で全反射するために入射光を光センサ14で検出することができる。
【0032】
本実施形態は、プリズム12の斜面の角度が45°、入射角45°の場合を示している。また、インク11が、水または水を溶媒としたインク等で屈折率1.32、液体収納部1Bの部材がポリプロピレンで屈折率は1.50である。この場合、プリズム部12の斜面即ち液体収納部1Bの部材から空気への入射光での臨界角は41.8°、液体11への入射光は臨界角は62.0°となる。入射角45°は41.8°より大きいために、図5(a)のように、インク11がある場合は、入射光は全反射して光センサ14に検出され、図5(b)のようにインク11が無い場合は、62.0°より小さいために、入射光は全反射せず光センサ14に検出されない。
【0033】
以上のように、プリンタ本体の制御部は、液体収納部1Bおよび1Aのインク11が無くなったことを検知すると、ホストコンピュータを通じて、プリンタのユーザーにインク11が「インク無し」状態であることを知らせ、インクタンク100の交換を促す。
【0034】
これとともに、制御部は、図6、図7(a)および(b)に示すように、「インク無し」状態を検知したインクタンクに対応する発光体21を点灯する。これにより、発光体21から発せられた光はレバー2に設けられた光路10の中を通ってレバー操作部3まで到達しレバー操作部3付近が発光する。
【0035】
このように、交換すべきインクタンク100のレバー操作部3自身が発光することにより、ユーザーは一見するだけで、どのインクタンク100を交換すべきなのかを判断することができる。また、交換すべきインクタンク100のどの部分を操作してインクタンク100を外すことができるのか判断することもできる。そして、このようなインクタンクを特定する表示を、インクタンクを構成する部材の一部を利用して行うことができることから、簡易な構成で上記判断のための構成を実現することができる。
【0036】
そして、図8に示すように、ユーザーがインクタンク100のレバー2の発光する操作部3を矢印B方向に押すことにより、インクタンク100とホルダ200を固定しているレバー2の爪4とホルダ200の爪係り部23との係合が外れる。そして、図9に示すように、係止部5と係止部止め22との係合部を支点として上方に回転させながらインクタンク100をホルダ200から取り外す。以上のようにしてインクタンク100の取り外しが完了する。
【0037】
光路10
ここで、図10(a)〜(d)および図11を参照して光路10の詳細を説明する。図10(a)〜(d)は、図3に示すレバー2における特に光路10のいくつかの例を示すB−B線断面を示す図であり、図11は図10における光路内で入射した光が反射する様子を示す模式的斜視図である。
【0038】
効率良くレバー操作部3を発光させるためには、図10(a)〜(d)に示すような構成を用いるのが望ましい。図10(a)および10(c)に示す光路10の例は、光ファイバーのコアのように屈折率の高い物質で構成され、光路10の周りを覆うレバー2に用いる素材は光ファイバーのクラッドのようにコアより屈折率の低い物質により構成されるものである。この場合、光路10の端部であるレバー操作部3までの間、光は光路10と回りを覆うレバー2の間で全反射を繰り返し、光の損失を抑えることができる。そのため発光体21はそれほど多くの光を発生しなくても良い。
【0039】
また、図10(b)および図10(d)に示す光路10の例は、光路自体がコアとクラッドが一体となったもの、すなわち、光ファイバーそのものである形態を用いることもできる。図10(b)および10(d)に示す材料10aは光ファイバーのコアのように屈折率の高い材料で構成され、材料10aの周りを覆う材料10bの素材は光ファイバーのクラッドのようにコアより屈折率の低い物質により構成される。その場合には、レバー2に使用される物質の屈折率を考慮する必要がなくなり、設計の自由度をあげられる。レバーにはある程度の反発力が機能として求められるので、そのための曲げ弾性率とクラッド機能として求められる屈折率を一つの材質で両立させるのが難しい場合には有効な選択肢となる。
【0040】
光導波の基本的な考え方
ここで、図11を用いて図10(a)〜(d)で説明した光路10およびレバー2において光がどのように伝わっていくか説明する。図11は、図10(a)の模式的透過斜視図を示している。
【0041】
上述したように、光は臨界角以下の入射角で界面に入射すると、全反射と呼ばれる効率的な反射を起こすが、光路10およびレバー2を伝搬する光もこの現象に因る。光路10からレバー2に光が入射したとき(この場合、光路10の屈折率をn2、レバー2の屈折率をn3とし、n2>n3の関係にある)
Sinθ=n3/n2
であらわされる臨界角θより大きなすべての入射角では、光は全反射される。全反射では光エネルギーはすべて反射される。従って、図10(a)に示すように、高屈折率の媒体(コア)すなわち光路10のまわりを、低屈折率の媒体(クラッド)すなわちレバー2でおおい、コアに臨界角よりも大きな入射角の光を導入すれば、光は全反射によりコア中を減衰しないで伝わっていく。これを光導波現象とよぶ。また、光導波現象を用いて光を伝送する素子を光導波路とよぶ。すなわち図10(a),(c)で示す光路10とレバー2の組み合わせと図10(b)、(d)で示す光路10a,10bは光導波路である。
【0042】
図10(a)と図10(c)の各部と機能は共通であり、また、図10(a),(c)で示す光路10と図10(b),(d)で示す光路10aは同じ機能を果たし、図10(a),(c)で示すレバー2と図10(b),(d)で示す光路10bは同じ機能を果たすため、上述した図11にて説明したことは図10(a)だけではなく図10(b)、(c)、(d)にも同様に当てはまる。
【0043】
図10(a),(b)と図10(c),(d)との対比でコアとクラッドの断面形状について説明する。
【0044】
発光源21から発せられる光が拡散光であった場合、断面形状が円形である図10(a)、(b)が全ての角度において全反射するため、もっとも光の減衰がすくなく効率が良い。しかし、本発明の本質は操作部が選択的に発光すればよい。従って、図10(c),(d)のような四角形、またその他の形状においても本発明の機能を果たす。
【0045】
材質
光路10とレバー2に使用される材質はプラスチックや石英、ガラスなどが使われる。プラスチックでは芯(コア)材のPMMA(アクリル、ポリメチルメタアクリレート)に対して、フッ素系樹脂の鞘(クラッド)材を組み合わせている。具体的な例としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)/フッ化ビニリデン共重合物や、フッ素化メタクリレート/MMA(メチルメタアクリレート)共重合物などがクラッド材として用いられている例がある。
【0046】
また、一般的なプラスチック材料であるアクリルを使用したコア(光路10)の場合には、その屈折率(nD)1.49より小さな屈折率をもつ材質を接合させれば良い。アクリルは空気に対して、それ自体で光導波路構造を成しており、この場合は空間を構成するだけでよく、他の材料でコアを覆う必要は無い。例えば図10(b)および(d)において部分10bを中空にすることで簡便に光導波路を形成できる。更に光路10と光路10を覆うレバー部2を別部材とせず、レバー2自体が光路10を兼ねても構わない。この場合のクラッドはレバー2の周辺の空気層となる。そしてこのような空気層はエアクラッドと呼ばれる。
【0047】
(第2実施形態)
本発明の第2の実施形態は、インク残量の検出に関し発光体の光をレバー操作部に導いて表示する構成において、この導光路にスイッチ要素を用いることにより、複数のインクタンクに対して1つの発光体で選択的な表示を可能とするものである。以下では、上述した第1実施形態と異なる点を主に説明し、同様の部分についてはそれらの説明は省略する。
【0048】
図12は、本実施形態に係わり、インクタンク100がホルダ200に装着された状態を示す断面図である。また、図13はインクタンク100を断面で示す図である。
【0049】
これらの図に示すように、ホルダ200においてインクタンク装着の際にユーザーが操作するインクタンクのレバー2がある位置とは反対側(奥側)に発光体21が設けられる。発光体がこの位置に設けられることに応じて、インクタンク100において光路101は、インクタンク100の底部全体に沿って設けられるとともに、第1実施形態と同様最終的にその端部はレバー2の操作部3まで延在するよう設けられる。そして、この光路101は、供給口6と重なる部分において供給口6を迂回するようその経路を取り、また、インク収容部1Bの底部でインク残量を検知するための光学スイッチ121を介して接続する。この光学スイッチ121は、以下で説明するように、第1実施形態で示したプリズム12の機能を兼ね備えるものである。また、ホルダ200には、図18以降で後述する第2の光路102が設けられている。
【0050】
図14(a)は、光学スイッチ121の詳細を説明する図である。4角錐の斜面12a、12b、12cおよび12dは、第1実施形態と同様インクタンクの部材で形成され、この4角錐の内部もまた同様に中空となっている。そして、この中空の内部にプリズム斜面12e、12fが設けられる。このプリズム斜面12e、12fで作られる立体はタンク部材と同じの材料で中実に形成されている。
【0051】
以上の光学スイッチを用いたインク残量の検出は、第1実施形態と同様である。すなわち、キャリッジを光源13およびセンサ14が配された箇所に移動し光源13を発光させることによって行う。
【0052】
図14(b)および(c)は、このインク残量の際の光学的関係を示す図であり、第1実施形態に係る図5(a)および(b)と同様の図である。本実施形態では、光学スイッチ121の斜面12aおよび12bを用い、光源13、センサ14との協働によってインク残量の検知を行う。その作用は、図5(a)および(b)にて説明したものと同じであるため、その説明は省略する。
【0053】
図15(a)〜(c)は、光学スイッチ121のスイッチ機能を説明する図である。このスイッチ機能では、同図(a)に示すように、上述したインク残量検知に用いる斜面12a、12bとは直交する関係にある斜面12c、12dと、プリズム斜面12e、12fを用いる。
【0054】
図15(b)および(c)図は、それぞれ「インク有り」および「インク無し」を検知するときの状態を示す図である。
【0055】
ここで、第1実施形態に関して説明したのと同様、n0を空気の屈折率、n1を液体収納部1Bのタンク部材の屈折率、θ1をプリズム斜面12eへの光の入射角、θ0を斜面12eから空気への光の出射角とすると、スネルの法則により、図15(b)に示すように、斜面12eには空気が接しているので、
n0・sinθ0=n1・sinθ1
という関係が成り立つ。θ0が90°となるようなθ1を屈折の“臨界角”と呼び、入射角が臨界角を越えると入射光は全反射する。
【0056】
図15(b)および(c)に示すように、発光体21からの光が光路101によって導光され、光学スイッチ121の斜面12eに入射するときに全反射を生じるような、屈折率および入射角の関係とする。斜面12fについても同様に、斜面12fと空気の境界で全反射するよう、その屈折率および入射角の関係を定める。これにより、斜面12cと12dで全反射を起こす状態(図15(c)に示す状態;「インク無し」の状態)のとき、光路101のスイッチは接続することになる。すなわち、発光体21からの光は、光路101およびこの光学スイッチ121をとおり、レバー操作部3まで至ることができる。
【0057】
スイッチ機能をさらに詳しく説明すると、次のとおりである。
【0058】
第1実施形態に関して前述したように、インク11の屈折率に応じて、光学スイッチ121の斜面12cの角度及び光の入射角を適当に選定することにより、インク11がある場合は、入射光がプリズム斜面12d側へほとんど反射せず(図15(b))、インク11がない場合は、斜面12c、12dと空気の境界で全反射するため、入射光は光路101へ戻ることができる。
【0059】
本実施形態は、斜面12c、12dの角度を45°、入射角45°としている。また、インク11が、水または水を溶媒としており、屈折率1.32、液体収納部1Bの部材がポリプロピレンで屈折率1.50であり、斜面12c、すなわち、液体収納部1Bの部材から空気への入射光の臨界角は41.8°、インク11への入射光は臨界角が62.0°となる。入射角45°は41.8°より大きいために、図15(b)のように、インク11がある場合には入射光は全反射するが、図15(c)のようにインク11がない場合は、62.0°より小さいために、入射光は全反射する。
【0060】
以上のように、ホルダ200に設けられた各インクタンクに対応した光路101によって伝わった光は、インク11の有り/無しに応じて機能する光スイッチ121により、それぞれ遮断/接続する。
【0061】
図16(a)〜(c)は、「インク無し」のインクタンクの操作部3を発光表示している状態を説明する図である。図16(a)および(b)に示すように、「インク無し」のインクタンクの操作部3が発光表示される。
【0062】
図16(c)は、このときの光路101および光学スイッチ121を示す図である。同図に示すように、「インク無し」が検知されるインクタンクの光学スイッチ121は、図15(c)に示した状態となり、光路101を接続する。これにより、発光体21からの光は操作部3まで至り、これを発光させることができる。一方、「インク有り」が検知される他の5つのインクタンクに対応する光学スイッチ121は、図15(b)に示す状態であり、光路101は遮断される。このため、発光体21からの光は操作部3まで導かれることはない。
【0063】
このように、インクタンク100におけるインク11の有り無しと連動した光学スイッチ121を用いることにより、プリンタ本体の制御部は、センサ14がインク無しを検知するのに応じて発光体21の点灯を制御すればよい。すなわち、どのインクタンク100の操作部3を点灯させるかを制御する構成省くことができる。また、発光体21をインクタンクごとに設ける必要がなく、1つの発光体で複数のインクタンク100に対して選択的に点灯することが可能となる。
【0064】
また、図16(a)および(b)に示すように、インク11が無くなり、交換すべきインクタンク100のレバー操作部3自身が発光することにより、ユーザーは一見するだけで、どのインクタンク100を交換すべきなのか、また交換すべきインクタンク100のどの部分を操作することによりインクタンク100を外すことができるのか瞬時に判断することができる。
【0065】
図17は、「インク無し」の状態が検出されときのホルダ200とインクタンク100の状態を示す図であり、以上説明したように、操作部3が発光表示される。これに応じて、ユーザーは、その表示された操作部に対応するインクタンクを交換のために取り外す。
【0066】
図18および図19は、このときの状態を示す図である。発光体21の光は、上述したインクタンクの光路101の他、ホルダ200にインクタンク装着位置ごとに光路102が設けられている。プリンタの制御部は、インクタンクを取り外した後も発光体21の発光を続けるよう制御することにより、その光は光路102を通ってホルダ200上部のインクタンク装着位置に対応した箇所で、光路102の端部自身が発光する。これにより、ユーザーは、インクタンクを装着する箇所を直ちに判断することができる。
【0067】
詳しくは、インクタンク100がホルダ200に装着された状態では発光体21から発せられた光は、インクタンクの係止部5によって遮断されているが、インクタンクが取り外されると同時に係止部5も取り除かれる。そして、図18のように発光体21から発せられた光がホルダに設けられた光路102に進入して光路102の端部が図19に示すように点灯する。このように、インクタンク100に設けられた係止部5が光学スイッチとなり、インクタンク100の取り外しと連動してホルダ200に設けられた光路102の端部が点灯される。これにより、取り外された部分のみ点灯することから、ユーザーは新たなインクタンク100をどの位置に装着すれば良いのか瞬時に把握することができる。
【0068】
(他の実施形態)
上述し第1実施形態では、インクタンクを特定する例としてインク無しのタンクを特定することについて説明した。しかし、特定するインクタンクの状態はこれに限られることはない。例えば、インクタンクに対応する記録ヘッドに不具合を生じている場合にその記録ヘッドに対応するインクタンクの例えば操作部を発光表示するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0069】
【図1】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概要を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係り、インクタンクがホルダに装着された状態を示す模式的断面図である。
【図3】図2に示したインクタンクの概略構成を示す模式的断面図である。
【図4】図2に示したホルダの概略構成を示す模式的断面図である。
【図5】(a)および(b)は、第1実施形態のインク残量検知に係るプリズムを示す断面図である。
【図6】第1実施形態のインク残量検知に関する操作部の発光表示を説明する断面図である。
【図7】(a)および(b)は、第1実施形態のインク残量検知に関する操作部の発光表示を説明する断面図である。
【図8】第1実施形態のインクタンクの取り外し動作を説明する模式的断面図である。
【図9】同じく第1実施形態のインクタンクの取り外し動作を説明する模式的断面図である。
【図10】(a)〜(d)は、光路の層構成を説明する断面図である。
【図11】光の伝播を説明するための光路の透過斜視図である。
【図12】本発明の第2実施形態に係る、インクタンクがホルダに装着された状態を示す模式的断面図である。
【図13】図12に示すインクタンクの概略構成を示す模式的断面図である。
【図14】(a)〜(c)は、第2実施形態に係る光学スイッチの特にインク残量検知動作を説明する図である。
【図15】(a)〜(c)は、第2実施形態に係る光学スイッチの特に光路接続動作を説明する図である。
【図16】(a)〜(c)は、第2実施形態に係る、光路とインクタンクの操作部との関連を示す図である。
【図17】第2実施形態に係る光学スイッチの特にインク残量検知動作を説明する図である。
【図18】第2実施形態に係り、インクタンクが取り外された後のホルダを示す模式的断面図である。
【図19】(a)および(b)は、同様にインクタンクが取り外された後のホルダを示す図である。
【符号の説明】
【0070】
100 インクタンク
2 レバー
3 レバー操作部
4 爪
5 係止部
6 供給口
7 吸収体
8 大気連通口
10、101、102 光路
11 インク
12 プリズム
13 光源
14 センサ
121 光学スイッチ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を収容する液体収容容器において、
液体収容容器の一部を形成する部材であって、当該液体収容容器の所定の部位で外部から受けた光を他の部位に導くための光路を形成する光路形成部材、
を具え、前記光路によって前記他の部位に導かれた光によって当該液体収容容器の一部を発光させることを特徴とする液体収容容器。
【請求項2】
前記光路の途中に、当該光路を接続または遮断する光学スイッチ素子が設けられることを特徴とする請求項1に記載の液体収容容器。
【請求項3】
前記光学スイッチ素子は、当該液体収容容器内の液体量が所定量未満のとき前記光路を接続し、前記所定量以上のとき前記光路を遮断することを特徴とする請求項2に記載の液体収容容器。
【請求項4】
前記光学スイッチ素子は、前記光路を通る光とは別の光を受け、当該液体収容容器内の液体量が所定量未満のとき前記受けた光を外部に戻し、前記所定量以上のとき前記受けた光を当該液体収容容器内に通すことを特徴とする請求項3に記載の液体収容容器。
【請求項5】
前記光学スイッチ素子は液体収容容器内面に設けられ、前記液体収納室内の液体との界面が前記光の進行方向に対して所定の角度を有する複数の反射面を有するプリズムであることを特徴とした請求項2ないし4のいずれかに記載の液体収容容器。
【請求項6】
前記反射面は、前記外部から受けた光を前記液体と前記反射面を構成する材料との屈折率により決定される全反射の臨界角と、前記反射面を構成する材料と空気との屈折率により決定される全反射の臨界角との間の角度で反射し、
前記液体と空気との置換によって前記反射面への光の全反射と透過が切り替わることを特徴とする請求項5に記載の液体収容容器。
【請求項7】
前記発光する一部は、ユーザーが操作するための操作部であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の液体収容容器。
【請求項8】
前記光路は屈折率の異なる材料で構成されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の液体収容容器。
【請求項9】
前記液体はインクであることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の液体収容容器。
【請求項10】
インクを収容するインクタンク、該インクタンクを装着するための装着部材、および前記インクタンクから供給されるインクを吐出する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置において、
制御手段を具え、
前記装着部材は発光体を有し、かつ、前記インクタンクは、当該タンク容器の一部を形成する部材であって、装着されたときに前記装着部材の発光体から受けた光を当該インクタンクの他の部位に導くための光路を形成する光路形成部材を有し、
前記制御手段は、前記発光体を点灯することにより、前記光路によって前記他の部位に導いた光によって当該インクタンクの一部を発光させることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項11】
前記制御手段は、インクタンク内のインク量が所定量未満になったことを検知したとき前記発光体を点灯することを特徴とする請求項10に記載のインクジェット記録装置。
【請求項12】
複数の前記インクタンクが前記装着部材に装着され、前記複数のインクタンクごとの前記光路の途中に、当該光路を接続または遮断する光学スイッチ素子が設けられることを特徴とする請求項10または11に記載のインクジェット記録装置。
【請求項13】
前記光学スイッチ素子は、当該インクタンク内のインク量が前記所定量未満のとき前記光路を接続し、前記所定量以上のとき前記光路を遮断することを特徴とする請求項12に記載のインクジェット記録装置。
【請求項14】
前記光学スイッチ素子は、前記光路を通る光とは別の光を受け、当該インクタンク内のインク量が前記所定量未満のとき前記受けた光を外部に戻し、前記所定量以上のとき前記受けた光を当該インクタンク内に通し、かつ、前記制御手段はセンサを用い、該センサが検出する前記外部に戻る光に応じて前記所定量未満になったことを検知することを特徴とする請求項13に記載のインクジェット記録装置。
【請求項15】
前記発光する一部は、ユーザーが操作するための操作部であることを特徴とする請求項10ないし14のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【公開番号】特開2006−116785(P2006−116785A)
【公開日】平成18年5月11日(2006.5.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−306132(P2004−306132)
【出願日】平成16年10月20日(2004.10.20)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】