(57)【要約】【課題】  簡単かつ安価な構成でありながら、インク残量を検出することができるインク収納容器を提供する。【解決手段】  印刷装置１０で用いられるインクを収納するインク収納容器１であって、印刷装置１０で使用されたインク量に基づいて出力される電圧信号を取得する電圧信号取得端子４１ａと、電圧信号取得端子４１ａに接続されている電気抵抗体４２と、使用可能なインク残量データを記憶するインク残量記憶部４３１と、電気抵抗体４２の抵抗値が変化する度に、インク残量記憶部４３１に記憶されているインク残量データを減少させるように更新するインク残量更新部４３２とを備えたチップ基板４を有している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷装置で用いられるインクを収納するインク収納容器であって、
前記印刷装置で使用されたインク量に基づいて出力される電圧信号を取得する電圧信号取得端子と、
前記電圧信号取得端子に接続されている電気抵抗体と、
使用可能なインク残量データを記憶するインク残量記憶部と、
前記電気抵抗体の抵抗値が変化する度に、前記インク残量記憶部に記憶されているインク残量データを減少させるように更新するインク残量更新部と
を備えたチップ基板を有している、インク収納容器。
【請求項２】
前記電圧信号取得端子は、前記印刷装置の装置側端子との接触部を略中心として、前記インク収納容器の挿入方向に対して上下左右方向に膨出された非対称の略波形に形成されている、請求項１に記載のインク収納容器。
【請求項３】
前記インク収納容器の挿入方向における前端部には、前記印刷装置のラッチレバーに係止する係止突起を備えた係止部材が別体として取り付けられており、前記係止部材は前記インク収納容器に収納されているインクの色に合わせた色彩を有している、請求項１または請求項２に記載のインク収納容器。
【請求項４】
前記電気抵抗体は炭素素子である、請求項１から請求項３のいずれかに記載のインク収納容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ等の印刷装置で用いられるインクを収納するインク収納容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インク収納容器に収納されたインクの残量を表示する技術が提案されている。例えば、特許４１４４６３７号公報には、チップ基板に設けられた圧電素子に駆動電圧を印加して逆圧電効果により振動させ、その残留振動の圧電効果により発生する電圧の振動周波数を測定することで、インク残量を検出する技術が開示されている（特許文献１）。この技術によれば、前記振動周波数が、圧電素子と共に振動する周囲の構造体の固有振動数を表し、インクカートリッジに残存するインク量に応じて変化するため、当該振動周波数を測定することによってインク残量を検出できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４１４４６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された発明においては、インク残量を検出するためのセンサとして圧電素子を設けなければならない。この圧電素子は、上記のとおり、高電圧を印加する必要があり高価な部品であるため、生産コストが増大してしまうという問題がある。また、圧電素子を用いることで部品点数が増加するため、省資源や環境保護の観点からも好ましくないという問題もある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、簡単かつ安価な構成でありながら、インク残量を検出することができるインク収納容器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るインク収納容器は、印刷装置で用いられるインクを収納するインク収納容器であって、前記印刷装置で使用されたインク量に基づいて出力される電圧信号を取得する電圧信号取得端子と、前記電圧信号取得端子に接続されている電気抵抗体と、使用可能なインク残量データを記憶するインク残量記憶部と、前記電気抵抗体の抵抗値が変化する度に、前記インク残量記憶部に記憶されているインク残量データを減少させるように更新するインク残量更新部とを備えたチップ基板を有している。
【０００７】
また、本発明の一態様として、前記電圧信号取得端子は、前記印刷装置の装置側端子との接触部を略中心として、前記インク収納容器の挿入方向に対して上下左右方向に膨出された非対称の略波形に形成されていてもよい。
【０００８】
さらに、本発明の一態様として、前記インク収納容器の挿入方向における前端部には、前記印刷装置のラッチレバーに係止する係止突起を備えた係止部材が別体として取り付けられており、前記係止部材は前記インク収納容器に収納されているインクの色に合わせた色彩を有していてもよい。
【０００９】
また、本発明の一態様として、前記電気抵抗体は炭素素子であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、インク残量を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るインク収納容器の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本実施形態のチップ基板を示す（ａ）正面図、（ｂ）右側面図および（ｃ）裏面図である。
【図３】本実施形態の電気的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るインク収納容器の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
本実施形態のインク収納容器１は、インクジェットプリンタ等の印刷装置１０に装着して使用するものであり、図１に示すように、インクを収納するカートリッジ本体２と、このカートリッジ本体２の前端部に取り付けられる係止部材３と、この係止部材３の傾斜面に取り付けられるチップ基板４とを有している。以下、各構成について詳細に説明する。
【００１４】
カートリッジ本体２は、印刷装置１０へ供給されるインクを収納し、印刷装置１０のカートリッジホルダ（図示せず）に着脱自在に装着されるものである。本実施形態において、カートリッジ本体２は、主として、印刷装置１０のカートリッジホルダに係止するホルダ用係止突起２１と、インクを供給するインク供給口２２と、係止部材３を係止するための上方係止溝２３および下方係止溝２４とを有している。これら上方係止溝２３および下方係止溝２４は、一側面側が開口されており、当該側面側からスライドしつつ挿入するようになっている。
【００１５】
係止部材３は、カートリッジ本体２を印刷装置１０のラッチレバー（図示せず）に係止するものである。係止部材３は、図１に示すように、カートリッジ本体２の前端部に沿って屈曲されており、傾斜面３１を備えている。この傾斜面３１の上端部には、前記ラッチレバーに係止するレバー用係止突起３２が形成されている。また、係止部材３の上端部は、カートリッジ本体２の上方係止溝２３に係止する上方係止部３３として構成されるとともに、係止部材３の下端部には、カートリッジ本体２の下方係止溝２４に係止する下方係止部３４が形成されている。
【００１６】
また、本実施形態において、係止部材３は、印刷装置１０への誤装着を防止するため、インク収納容器１に収納されているインクの色に合わせた色彩を有している。例えば、６色のインクを使用する印刷装置１０に対しては、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタの色彩を有する係止部材３をそれぞれ用意する。
【００１７】
なお、本実施形態では、チップ基板４の取り付け作業を簡略化するとともに、製造原価を低減し、手の脂が端子に付着するのをできるだけ防止するため、係止部材３が別体として構成されている。しかしながら、この構成に限定されるものではなく、カートリッジ本体２と一体的に構成されていてもよい。また、係止部材３は、インク収納容器１に収納されているインクの色に合わせた色彩を有しているが、この構成に限定されるものではなく、インクの色に合わせた色彩が印刷されたラベルシール等をカートリッジ本体２に貼付してもよい。
【００１８】
チップ基板４は、インクの残量等を記憶したり、インク収納容器１が正しく装着されたか否かを検出するためのものである。本実施形態において、チップ基板４は、図２および図３に示すように、電圧信号取得端子４１ａおよびデータ端子４１ｂ等を含む端子群４１と、電圧信号取得端子４１ａに接続される電気抵抗体４２と、使用可能なインク残量を管理するＩＣ（Integrated Circuit）チップ４３とを有している。また、チップ基板４は、図１に示すように、端子群４１が前端面側へ露出するように、係止部材３の傾斜面３１に固定されている。
【００１９】
端子群４１は、チップ基板４の表面に設けられ、印刷装置１０側に設けられた装置側端子１１と接触して各種の信号やデータをやりとりするものである。端子群４１のうち、電圧信号取得端子４１ａは、図３に示すように、印刷装置１０の制御部１２から出力される電圧信号を取得する端子である。当該電圧信号は、印刷装置１０で使用されたインク量に基づいて間欠的に出力されるものである。また、データ端子４１ｂは、後述するインク残量記憶部４３１に接続されており、印刷装置１０の要求に応じてインク残量を読み取らせる端子である。
【００２０】
なお、本実施形態では、その他の端子群４１として、インク収納容器１の装着を検出する装着検出端子、ＩＣチップ４３に対するリセット信号の供給を受け付けるリセット端子、ＩＣチップ４３に対するクロック信号の供給を受け付けるクロック端子、ＩＣチップ４３に対する電源電圧の供給を受け付ける電源端子、ＩＣチップ４３に対する接地電圧の供給を受け付ける接地端子等、合計９つの端子を有している。
【００２１】
また、本実施形態では、印刷装置１０側に設けられた複数の装置側端子１１が、互い違いの千鳥状に配置されている。このため、電圧信号取得端子４１ａやデータ端子４１ｂ等の各端子は、図２（ａ）に示すように、各装置側端子１１との接触部４１ｃを略中心として、インク収納容器１の挿入方向に対して上下左右方向に膨出されており、互いの隙間を埋めるように湾曲された非対称の略波形に形成されている。
【００２２】
上記のように、各端子の端子幅を左右方向に膨出することにより、装置側端子１１に対する接触面が大きく確保され、誤作動や各端子同士の短絡が防止される。また、各端子を上下方向に膨出することにより、チップ基板４の表面に端子以外の導線を形成する必要がなくなる。このため、チップ基板４の表面が単純化し、製造工程が簡略化するとともに製造コストが削減される。
【００２３】
電気抵抗体４２は、印刷装置１０から電圧信号が出力されたか否かを検知するものである。電気抵抗体４２は、図２（ｃ）に示すように、帯状に形成された炭素素子で構成されており、チップ基板４の裏面において電圧信号取得端子４１ａに接続されている。このため、当該電圧信号取得端子４１ａから電圧信号が印加される度に抵抗値が変化する。なお、電気抵抗体４２の材料は、炭素素子に限定されるものではなく、所定の電圧信号が印加されることによって抵抗値が変化する材料であればよい。
【００２４】
ＩＣチップ４３は、使用可能なインク残量データを管理するものである。ＩＣチップ４３は、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、チップ基板４の裏面に設けられており、所定の保護材４４によってコーティングされている。また、ＩＣチップ４３は、図３に示すように、使用可能なインク残量データを記憶するインク残量記憶部４３１と、電気抵抗体４２の抵抗値が変化する度に、インク残量記憶部４３１に記憶されているインク残量データを減少させるように更新するインク残量更新部４３２とを有している。
【００２５】
インク残量記憶部４３１は、ＩＣチップ４３内のＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の書き換え可能な領域に設定されている。本実施形態では、初期設定として、インク残量が満タンの状態であることを示すインク残量データがインク残量記憶部４３１に記憶されている。
【００２６】
インク残量更新部４３２は、ＩＣチップ４３内のＣＰＵ（Central Processing Unit）が、ＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭに書き込まれた制御プログラムを実行することにより機能するものである。本実施形態において、インク残量更新部４３２は、電気抵抗体４２の抵抗値を常時監視する。そして、印刷装置１０の制御部１２から印加された電圧信号が、電気抵抗体４２の抵抗値を変化させる度に、インク残量記憶部４３１に記憶されているインク残量データを段階的に減少させるように更新する。例えば、初期の満タン状態を１００％とした場合、抵抗値が変化したタイミングごとに、９０％→７５％→６０％→５０％→４０％→３０％→１５％→５％→０％のように不定期に更新する。
【００２７】
つぎに、本実施形態のインク収納容器１の作用について説明する。
【００２８】
まず、本実施形態のインク収納容器１を製造する場合、チップ基板４を係止部材３に取り付ける。このとき、係止部材３がカートリッジ本体２と別体のため、チップ基板４の取り付け作業が簡略化するとともに、製造原価が低減する。また、作業員がチップ基板４に触れる機会が減るため、手の脂が端子に付着したり、端子に傷をつけてしまうリスクが低減し、不良品率が低下する。
【００２９】
つぎに、チップ基板４を取り付けた係止部材３をカートリッジ本体２の前端部に取り付ける。このとき、上方係止部３３および下方係止部３４が、上方係止溝２３および下方係止溝２４に対して、側方からスライドしつつ挿入されるため、簡単かつ迅速な取り付け作業が可能となる。以上の作業工程によって、本実施形態のインク収納容器１が製造される。
【００３０】
つづいて、本実施形態のインク収納容器１を印刷装置１０に装着する場合、係止部材３が、インク収納容器１に収納されているインクと同様の色彩を有している。このため、印刷装置１０において所定の色ごとに定められたカートリッジホルダーに対して、ユーザが異なる色のインク収納容器１を誤って装着してしまうのを抑制し、動作不良等の悪影響を未然に防止する。
【００３１】
つぎに、インク収納容器１を印刷装置１０に装着すると、電圧信号取得端子４１ａやデータ端子４１ｂ等の各端子が装置側端子１１に接触する。このとき、端子群４１を構成する各端子は、端子幅が左右方向に膨出されているため、装置側端子１１に対する接触面が大きく確保される。このため、装着時におけるわずかなズレを吸収し、印刷装置１０における認識不良や動作不良が防止される。
【００３２】
また、端子群４１を構成する各端子は、上下方向にも膨出されているため、チップ基板４の表面に端子以外の導線を形成する必要がない。このため、製造工程が簡略化するとともに製造コストが削減される。また、チップ基板４の表面に導線を形成する必要がないため、誤って導線を削って破損させてしまうという作業ミスも低減する。さらに、各端子は非対称の略波形に形成されているため、電圧信号取得端子４１ａ等にインクや手の脂等が付着していたり、微細な異物が混入した場合でも、誤作動や各端子同士の短絡が防止される。
【００３３】
つづいて、インク収納容器１を装着した印刷装置１０を用いて印刷を行った場合、印刷装置１０の制御部１２が、使用したインク量に基づいて電圧信号を出力する。これにより、電気抵抗体４２には、電圧信号取得端子４１ａを介して電圧信号が印加されるため、抵抗値が変化する。そして、インク残量更新部４３２が当該変化を検出すると、インク残量記憶部４３１に記憶されているインク残量データを所定値分減少させる。
【００３４】
インク残量更新部４３２が、印刷装置１０から電圧信号が出力される度に、上記処理を繰り返すことにより、インク残量データが順次更新される。このため、印刷装置１０の制御部１２によってインク残量記憶部４３１から読み出され、表示部１３に表示されるインク残量は、印刷装置１０におけるインクの使用量に応じて減少することとなる。
【００３５】
以上のとおり、本実施形態のインク収納容器１は、高価な圧電素子を用いることなく、安価で一般的な電気抵抗体４２によってインク残量を検出する。このため、部品点数および生産コストを削減し、省資源化や環境保護にも寄与する。
【００３６】
以上のような本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
１．電気抵抗体４２を用いることにより、簡単かつ安価な構成でありながら、インク残量を検出することができる。
２．電圧信号取得端子４１ａ等の端子幅を左右方向に大きくとることで、印刷装置１０への装着時のズレに起因する認識不良や動作不良を防止することができる。
３．電圧信号取得端子４１ａ等の端子を上下方向にも大きく形成することで、チップ基板４の表面における導線を不要とし、製造工程や製造コストを削減できるとともに、作業ミスを低減することができる。
４．係止部材３を別体とすることで、チップ基板４の取り付け作業を簡略化でき、端子に手脂が付着したり、端子を傷つけてしまうリスクを低減することができる。
５．係止部材３の色彩をインク色に合わせることで、印刷装置１０に対する誤装着を低減し、動作不良等の悪影響を未然に防止することができる。
【００３７】
なお、上述した本実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明に係るインク収納容器１を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、適宜変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれる。
【００３８】
例えば、上述した本実施形態では、印刷装置１０としてインクジェットプリンタを想定しているが、これに限定されるものではなく、使用する印刷材料に応じて電圧信号を出力するあらゆる印刷装置１０に対して適用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１  インク収納容器
２  カートリッジ本体
３  係止部材
４  チップ基板
１０  印刷装置
１１  装置側端子
１２  制御部
１３  表示部
２１  ホルダ用係止突起
２２  インク供給口
２３  上方係止溝
２４  下方係止溝
３１  傾斜面
３２  レバー用係止突起
３３  上方係止部
３４  下方係止部
４１  端子群
４１ａ  電圧信号取得端子
４１ｂ  データ端子
４１ｃ  接触部
４２  電気抵抗体
４３  ＩＣチップ
４４  保護材
４３１  インク残量記憶部
４３２  インク残量更新部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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