(57)【要約】【課題】インクカートリッジ内のインク残量を正確に検出できるインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】電動モータ１４の駆動によってワイヤ１９が回転軸１４ａに巻き取られたときに、前コイルバネ２０の弾性力が、保持台１３を揺動させたことを発光２２，受光２３が検出して信号を出力し、制御装置２１は、その信号が出力されたときの電動モータ１４の回転軸１４ａの回転角度に基づいて、インクカートリッジ１０の残量を演算するので、インクカートリッジ１０内のインク残量の重量に応じて、コイルバネ２０の弾性力が、保持台１３等の自重に基づく力にうち勝つタイミングが異なることを利用し、インク残量を正確に検出することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクカートリッジを保持し、少なくとも重力に対向する方向に移動可能となっている保持手段と、
回転軸を有する電動モータと、
前記電動モータの回転軸の回転角度を検出する角度検出手段と、
前記電動モータの回転軸と、前記保持手段とを弾性部材を介して連結するワイヤと、
前記保持手段の重力に対向する方向への移動を検出するセンサと、
前記インクカートリッジの残量を演算する演算装置と、を有し、
前記電動モータの駆動によって前記ワイヤが前記回転軸に巻き取られたときに、前記弾性部材の弾性力により前記保持手段が重力に対向する方向に移動したことを前記センサが検出して信号を出力し、前記演算装置は、前記センサが信号を出力したときの前記電動モータの回転軸の回転角度に基づいて、前記インクカートリッジの残量を演算することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記電動モータの回転軸の回転に応じて、前記インクカートリッジのヘッドを遮蔽する遮蔽部材を移動させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記保持手段は、インク残量検出位置とプリント位置との間を移動可能となっている、前記インクカートリッジを保持する保持台と、前記保持手段が前記インク残量検出位置にあるときにそれと係合することで重力に対向する方向に一体的に移動する係合部材とを含み、前記ワイヤは、前記係合部材に連結されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに関し、特にインクカートリッジの残量を検出できるインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェットプリンタが、業務ユース又は個人ユースとして幅広く用いられている。インクジェットプリンタにおいては、印刷を中断することなく、比較的大量の印刷に対応させるために、ある程度の容量のインクカートリッジを配備している。
【０００３】
しかるに、インクカートリッジ内のインクが空になった場合、印刷不良が生じるため、インクカートリッジが装填された状態で、どれだけの残量を有しているかを検出する必要がある。このようなインク残量の検出を行う一つの手段として、印字データに基づく記録ヘッドからのインク滴の吐出数、およびフラッシング動作による記録ヘッドからのインク滴の吐出数をカウントアップして、これをインク消費量に換算し、インク消費量からインクカートリッジの残量を検出することが提案されている。
【０００４】
上述したようなインクカートリッジの残量検出手法によれば、インク滴の吐出数からインク消費量を換算するため、プリンタの個体差によりインク消費量として換算される値にばらつきが発生する。通常においてはプリンタの個体差によりインク滴のドット重量のばらつきは±１０％程度発生する恐れがある。したがって、そのばらつきがインクが空状態となる方向にずれた場合には、ユーザはカートリッジにインクが残存していると認識しているにもかかわらず、インクが空となるような状況が発生するので、プリント不良を招く恐れがある。
【０００５】
このような問題に対し、特許文献１には、インクカートリッジの重量を検出して、インクが空になったらアラームを点灯させる技術が記載されている。
【特許文献１】
特開平１１−３４８３０１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に記載の技術は、インクが空になったか否かのみをＯＮ／ＯＦＦスイッチで検出するのみであるから、現在使用中のインクカートリッジのインク残量がどの程度あるか、ユーザーが正確に把握できないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、インクカートリッジ内のインク残量を正確に検出できるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェットプリンタは、
インクカートリッジを保持し、少なくとも重力に対向する方向に移動可能となっている保持手段と、
回転軸を有する電動モータと、
前記電動モータの回転軸の回転角度を検出する角度検出手段と、
前記電動モータの回転軸と、前記保持手段とを弾性部材を介して連結するワイヤと、
前記保持手段の重力に対向する方向への移動を検出するセンサと、
前記インクカートリッジの残量を演算する演算装置と、を有し、
前記電動モータの駆動によって前記ワイヤが前記回転軸に巻き取られたときに、前記弾性部材の弾性力により前記保持手段が重力に対向する方向に移動したことを前記センサが検出して信号を出力し、前記演算装置は、前記センサが信号を出力したときの前記電動モータの回転軸の回転角度に基づいて、前記インクカートリッジの残量を演算することを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明のインクジェットプリンタは、前記電動モータの駆動によって前記ワイヤが前記回転軸に巻き取られたときに、前記弾性部材の弾性力により前記保持手段が重力に対向する方向に移動したことを前記センサが検出して信号を出力し、前記演算装置は、前記センサが信号を出力したときの前記電動モータの回転軸の回転角度に基づいて、前記インクカートリッジの残量を演算するので、前記インクカートリッジ内のインク残量の重量に応じて、前記弾性部材の弾性力が、前記保持手段及び前記インクカートリッジの自重に基づく力にうち勝つタイミング（すなわち前記回転軸の回転角度）が異なることを利用し、前記インク残量を正確に検出することができる。尚、「重力に対向する方向」とは、必ずしも鉛直方向上方に限らず、鉛直方向に対して傾いていても良い。
【００１０】
更に、前記電動モータの回転軸の回転に応じて、前記インクカートリッジのヘッドを遮蔽する遮蔽部材を移動させると、インク残量検出時における前記遮蔽部材の悪影響を回避し、より高精度にインク残量を検出できる。
【００１１】
更に、前記保持手段は、インク残量検出位置とプリント位置との間を移動可能となっている、前記インクカートリッジを保持する保持台と、前記保持手段が前記インク残量検出位置にあるときにそれと係合することで重力に対向する方向に一体的に移動する係合部材とを含み、前記ワイヤは、前記係合部材に連結されていると、プリント動作を阻害することなく、前記インク残量を正確に検出することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの要部概略図であるが、ハウジング等は図示を省略している。図１において、平行する２本のシャフト１１，１２上に、インクカートリッジ１０を固定した保持台１３が移動自在に配置されている。保持台１３は、シャフト１１に嵌合する孔１３ａと、シャフト１２に嵌合する長孔（ガタのある切欠でも良い）１３ｂとを有する。
【００１３】
保持台１３の上方に電動モータ１４が配置されている。電動モータ１４の回転軸１４ａは、円筒状を有しているが、その外周面の一部を軸線に平行にそぎ落とした平面部１４ｂを有している。図１に示す状態で、平面部１４ｂに上端近傍を当接させながらシーソー板１５が配置されている。不図示のハウジングに支持された支軸１５ａを中心として揺動可能となっているシーソー板１５は、その下端をプッシュロッド１６の一端に当接させている。プッシュロッド１６の他端は、インクカートリッジ１０のヘッドを遮蔽してインクの乾きなどを抑制する遮蔽部材１７に当接している。遮蔽部材１７は、プッシュロッド１６の軸線方向に移動可能に支持されており、バネ１８によりインクカートリッジ１０のヘッドに対して付勢されている。
【００１４】
更に、電動モータ１４の回転軸１４ａには、ワイヤ１９の一端が係止されている。ワイヤ１９の他端は、弾性部材であるコイルバネ２０の上端に連結され、コイルバネ２０の下端は、図１に示す位置で保持台１３のシャフト１２側端部に係合しこれを支持するアングル状の係合部材２５の上端に連結されている。尚、電動モータ１４はエンコーダ（角度検出手段）を内蔵しており、回転軸１４ａの回転角度をカウント値として、演算装置を兼ねる制御装置２１に出力するようになっている。尚、保持台１３と係合部材２５とで保持手段を構成する。
【００１５】
保持台１３は、突片１３ｃを有しており、また突片１３ｃの近傍には、不図示のハウジングに固定された発光部２２と，それに対向する受光部２３とが配置されている。保持台１３がシャフト１１周りに揺動したときに、突片１３ｃは発光部２２と受光部２３との間に進入し、発光部２２から受光部２３へと向かう光束を遮るようになっている。センサを構成する発光部２２と受光部２３とは、制御装置２１により駆動制御されるようになっている。
【００１６】
本実施の形態の動作について説明する。ユーザーが不図示のメインスイッチをオン操作することで、インクジェットプリンタは、インクカートリッジ１０の残量を検出する。このとき、インクカートリッジ１０を固定した保持台１３は、図１に示すホームポジションでありインク残量検出位置にある。まず、制御装置２１は、電動モータ１４を駆動し回転軸１４ａを矢印方向に回転させる。それによりシーソー板１５が図で矢印方向に回動し、その下端でプッシュロッド１６を押す。プッシュロッド１６は、図で矢印方向に移動し、遮蔽部材１７がインクカートリッジ１０のヘッドから離隔する。それにより遮蔽部材１７が、保持台１３及びインクカートリッジ１０の揺動を妨げないようになる。
【００１７】
その間も、回転軸１４ａは回転を続けるので、ワイヤ１９が巻き取られることでコイルバネ２０が伸長し、それに応じて弾性力を発揮するため、保持台１３の端部を支持する係合部材２５は、コイルバネ２０により上方に付勢され、その弾性力が、インクカートリッジ１０と保持台１３と係合部材２５の自重にうち勝ったとき、シャフト１１を枢軸として、シャフト１２と長孔１３ｂとのスキマ分だけ保持台１３が揺動（長孔１３ｂとシャフト１２のわずかなガタ範囲内で重力に対向する方向に移動）する。この揺動により、突片１３ｃが発光部２２と受光部２３との間に進入し、発光部２２から受光部２３へと向かう光束を遮ることとなる。受光部２３からの信号を受けた制御装置２１は、そのときの電動モータ１４の回転軸１４ａの回転数をカウントする。
【００１８】
例えばインクカートリッジ１０内のインクが満タンの場合には、カウント値が３１４パルスであり、インクが空の場合には、カウント値が２７４パルスであるとしたときに、実際の検出により２９６パルスカウントされた場合、制御装置２１は、（３１４−２９６）／（３１４−２７４）＝０．４５となり、すなわちインク残量が４５％であることが即座に計算できる。この値を液晶モニタ等で表示することで、ユーザーは正確なインク残量を知ることができる。その後、電動モータ１４は、回転軸１４を逆回転するように駆動されるので、係合部材２５（従って保持台１３）及び遮蔽部材１７は、元の位置に復帰する。
【００１９】
その後、プリントを行う場合、保持台１３は、不図示の駆動装置により、図１で点線で示すプリント位置へとシャフト１１，１２上を移動し、用紙Ｐにインクカートリッジ１０のヘッドを正対させて、所定の文字等をプリントすることができる。所定枚数のプリントを行うごとに、保持台１３はホームポジションに戻されて係合部材２５上に端部を載せ、上述した態様でインクカートリッジ１０のインク残量を検出し、その都度液晶モニタ等に表示する。インク残量が所定値（例えば５％）を下回ったときには、視覚或いは聴覚を介してユーザーに残量少を知らせるアラーム装置を設けても良い。
【００２０】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、センサは光を用いたものでなく、突片１３ｃの移動を機械的又は磁気的に検出するものであっても良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明のインクジェットプリンタは、前記電動モータの駆動によって前記ワイヤが前記回転軸に巻き取られたときに、前記弾性部材の弾性力により前記保持手段が重力に対向する方向に移動したことを前記センサが検出して信号を出力し、前記演算装置は、前記センサが信号を出力したときの前記電動モータの回転軸の回転角度に基づいて、前記インクカートリッジの残量を演算するので、前記インクカートリッジ内のインク残量の重量に応じて、前記弾性部材の弾性力が、前記保持手段及び前記インクカートリッジの自重に基づく力にうち勝つタイミング（すなわち前記回転軸の回転角度）が異なることを利用し、前記インク残量を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの要部概略図である。
【符号の説明】
１０  インクカートリッジ
１３  保持台
１４  電動モータ
１５  シーソー板
１６  プッシュロッド
１７  遮蔽部材
１９  ワイヤ
２０  コイルバネ
２１  制御装置
２２  発光部
２３  受光部
【図１】
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