(57)【要約】【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。【選択図】  図６
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【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。
【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
【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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