(57)【要約】【課題】カートリッジの状態を確実に検出すると共にその状態を表示する部材への使用者の干渉を防止することができるカートリッジ及びカートリッジ検出装置を提供すること。【解決手段】インクカートリッジが装着位置に向け進行する際、インクカートリッジの側面に形成した凸部２１１、凹部２１２、凸部２１３によって第１センサ５１をオン／オフする。進入棒５４がインクカートリッジの通路２ｂ，２ｃに進入し、その通路にあるフィルム５５に当接して押され、第２センサ５２をオンする（図５（ｅ））。装着が更に進行して、進入棒５４の後退が停止すると、フィルム５５が破断され（図５（ｆ））、装着が完了した状態で両センサ５１，５２がオンされる。旧品のインクカートリッジが再び装着されると、フィルム５５が破断されているので、第２センサ５２をオンすることができず（図５（ｅ））、旧品のインクカートリッジであることが判定される。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体にカートリッジを着脱可能に装着するものにおいて、
前記カートリッジに設けられ装置本体への装着方向一端に開口し且つその装着方向に平行に延びる通路と、
前記カートリッジの装置本体への装着に伴って前記開口から前記通路内へ進入可能で、前記装着方向に移動可能に設けられた進入部材と、
前記通路の中で前記開口より所定距離おいた位置に配置され、前記進入部材によって、その進入部材と係合可能な状態から係合不能な状態へ、前記係合可能な状態への復帰が不能に操作される非可逆作動部材と、
前記カートリッジの装置本体への装着によって操作される第１の検出手段と、
前記進入部材によって操作される第２の検出手段と、
前記第１の検出手段と前記第２の検出手段との各出力の相対的状態に基づいて前記カートリッジの状態を判定する判定手段とを備えていることを特徴とするカートリッジ検出装置。
【請求項２】
前記第１の検出手段は、前記カートリッジの装着過程においてその出力状態を複数回変えるものであって、前記判定手段は、前記第１の検出手段の各出力状態と前記第２の検出手段の出力状態との組み合わせを判定するものであることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ検出装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記カートリッジが装着過程の所定位置にあるときの前記第１の検出手段の出力状態で、前記進入部材の位置に基づく前記第２の検出手段の出力状態によって、前記非可逆作動部材の状態を判定するものであることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ検出装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記進入部材が前記非可逆作動部材に達する前の前記カートリッジの位置における前記第１の検出手段の出力状態で、前記第２の検出手段が前記進入部材によって操作された出力をしたときに異常と判定するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のカートリッジ検出装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記進入部材が前記非可逆作動部材に達する前における前記カートリッジの装着方向への移動によって前記第１の検出手段が出力状態を変え、前記進入部材が前記非可逆作動部材の位置に達したとき又はそれ以降における前記カートリッジの装着方向への移動に基づく前記進入部材の位置による前記第２の検出手段の出力状態によって、前記非可逆作動部材の状態を判定するものであることを特徴とする請求項４に記載のカートリッジ検出装置。
【請求項６】
装置本体にカートリッジを着脱可能に装着するものにおいて、
前記カートリッジに設けられ装置本体への装着方向一端に開口し且つその装着方向に平行に延びる通路と、
前記カートリッジの装置本体への装着に伴って前記開口から前記通路内へ進入可能であり、前記装着方向に移動可能に設けられた進入部材と、
前記通路の中で前記開口より所定距離おいた位置に配置され、前記進入部材によって、その進入部材と係合可能な状態から係合不能な状態へ、前記係合可能な状態への復帰が不能に操作される非可逆作動部材と、
前記進入部材によって操作される検出手段と、
前記検出手段の出力状態に基づいて前記カートリッジの状態を判定する判定手段とを備えていることを特徴とするカートリッジ検出装置。
【請求項７】
前記非可逆作動部材は、前記カートリッジにその装着方向に作用する第１の力では、前記進入部材を前記カートリッジ内方向への進入を阻止する状態でその進入部材と係合し、前記カートリッジの前記装着方向の移動に伴って前記進入部材をその装着方向に移動させ、前記進入部材と非可逆作動部材との間に前記第１の力よりも大きい力が作用したとき、前記非可逆作動部材は、前記進入部材によって前記係合可能な状態への復帰が不能な状態へ作動して、前記進入部材の前記カートリッジ内方向への進入を許容するものであることを特徴とする請求項１または６に記載のカートリッジ検出装置。
【請求項８】
前記進入部材が前記非可逆作動部材と係合して前記カートリッジと共にその装着方向に移動するとき、前記カートリッジの装着完了位置よりも手前で前記進入部材の同方向への移動を制限する制限部材を備え、前記非可逆作動部材は、その進入部材の移動が制限された位置から前記カートリッジの装着方向への移動を継続することによって、前記復帰不能な状態に作動するものであることを特徴とする請求項７に記載のカートリッジ検出装置。
【請求項９】
前記カートリッジは、インクカートリッジであって、前記開口は、インクカートリッジに形成された大気連通孔であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のカートリッジ検出装置。
【請求項１０】
装置本体に着脱可能に装着するカートリッジにおいて、
前記装置本体への装着方向一端に開口し且つその装着方向に平行に延びる通路と、
その通路の中で前記開口より所定距離おいた位置に配置され、前記通路へ挿入された進入部材によって、その進入部材と係合可能な状態から係合不能な状態へ、前記係合可能な状態への復帰が不能に操作される非可逆作動部材とを備えていることを特徴とするカートリッジ。
【請求項１１】
前記カートリッジは、インクを貯留するためのインク室を有するものであって、前記開口は、前記インク室と大気とを連通する大気連通孔であることを特徴とする請求項１０に記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カートリッジおよびカートリッジ検出装置に関し、特に、カートリッジの状態を確実に検出することができるとともにその状態を表示する部材への使用者の干渉を防止することができるカートリッジ及びカートリッジ検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１１‐５８７７３号公報に開示されているように、装着されるインクカートリッジが新品か旧品かを判別するインクジェット記録装置が知られている。このインクジェット記録装置は、インクカートリッジ自体が装着されたか否かを検出する第１スイッチとインクカートリッジ本体外表面に備えられたフィルムの破断状態を検出する第２スイッチとを備えている。なお、フィルムは、一度インクカートリッジが装着されると必ず破断されるよう構成されている。このインクジェット記録装置は、第１スイッチによりインクカートリッジの装着が検出される際に、第２スイッチによりフィルムが破断されていないと検出されると新品のインクカートリッジと判別され、フィルムの破断が検出されると旧品のインクカートリッジと判別される。また、フィルムに代え、インクカートリッジの装着の際に変形する爪体の変形状態から判別する手段も開示されている。さらに、特開平１１−９１１３４号公報では、電気抵抗体の破損状態から判別する手段や、光電スイッチにより光路の遮断状態から判別する手段、或いは、磁気テープの内容の読み取りにより判別する手段なども開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１‐５８７７３号公報（図１等）
【特許文献２】
特開平１１−９１１３４号公報（図１、図４、図６、図８等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにインクカートリッジの外表面にフィルムが貼られたものでは、使用者がインクカートリッジを装着する前に取り扱いを誤って、フィルムを破断してしまったり、そのフィルムを補修するために異なる材料の粘着テープを貼った場合には、インクカートリッジを使用することができなくなったり、装着状態を正確に検出できなくなることがある。
【０００５】
また、上記構成では、インクカートリッジの新旧２種類の状態しか判別できない。
【０００６】
本発明は、この問題を解消すべくなされたものであって、特に、カートリッジの状態を確実に検出することができるとともにその状態を表示する部材への使用者の干渉を防止することができるカートリッジ及びカートリッジ検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項１記載のカートリッジ検出装置は、装置本体にカートリッジを着脱可能に装着するものであり、前記カートリッジに設けられ装置本体への装着方向一端に開口し且つその装着方向に平行に延びる通路と、前記カートリッジの装置本体への装着に伴って前記開口から前記通路内へ進入可能で、前記装着方向に移動可能に設けられた進入部材と、前記通路の中で前記開口より所定距離おいた位置に配置され、前記進入部材によって、その進入部材と係合可能な状態から係合不能な状態へ、前記係合可能な状態への復帰が不能に操作される非可逆作動部材と、前記カートリッジの装置本体への装着によって操作される第１の検出手段と、前記進入部材によって操作される第２の検出手段と、前記第１の検出手段と前記第２の検出手段との各出力の相対的状態に基づいて前記カートリッジの状態を判定する判定手段とを備えている。
【０００８】
請求項２記載のカートリッジ検出装置は、請求項１記載のカートリッジ検出装置において、前記第１の検出手段は、前記カートリッジの装着過程においてその出力状態を複数回変えるものであって、前記判定手段は、前記第１の検出手段の各出力状態と前記第２の検出手段の出力状態との組み合わせを判定するものである。
【０００９】
請求項３記載のカートリッジ検出装置は、請求項２記載のカートリッジ検出装置において、前記判定手段は、前記カートリッジが装着過程の所定位置にあるときの前記第１の検出手段の出力状態で、前記進入部材の位置に基づく前記第２の検出手段の出力状態によって、前記非可逆作動部材の状態を判定するものである。
【００１０】
請求項４記載のカートリッジ検出装置は、請求項１から３のいずれかに記載のカートリッジ検出装置において、前記判定手段は、前記進入部材が前記非可逆作動部材に達する前の前記カートリッジの位置における前記第１の検出手段の出力状態で、前記第２の検出手段が前記進入部材によって操作された出力をしたときに異常と判定するものである。
【００１１】
請求項５記載のカートリッジ検出装置は、請求項４に記載のカートリッジ検出装置において、前記判定手段は、前記進入部材が前記非可逆作動部材に達する前における前記カートリッジの装着方向への移動によって前記第１の検出手段が出力状態を変え、前記進入部材が前記非可逆作動部材の位置に達した場合又はそれ以降における前記カートリッジの装着方向への移動に基づく前記進入部材の位置による前記第２の検出手段の出力状態によって、前記非可逆作動部材の状態を判定するものである。
【００１２】
請求項６記載のカートリッジ検出装置は、装置本体にカートリッジを着脱可能に装着するものにおいて、前記カートリッジに設けられ装置本体への装着方向一端に開口し且つその装着方向に平行に延びる通路と、前記カートリッジの装置本体への装着に伴って前記開口から前記通路内へ進入可能で、前記装着方向に移動可能に設けられた進入部材と、前記通路の中で前記開口より所定距離おいた位置に配置され、前記進入部材によって、その進入部材と係合可能な状態から係合不能な状態へ、前記係合可能な状態への復帰が不能に操作される非可逆作動部材と、前記進入部材によって操作される検出手段と、前記検出手段の出力状態に基づいて前記カートリッジの状態を判定する判定手段とを備えている。
【００１３】
請求項７記載のカートリッジ検出装置は、請求項１から６のいずれかに記載のカートリッジ検出装置において、前記非可逆作動部材は、前記カートリッジにその装着方向に作用する第１の力では、前記進入部材を前記カートリッジ内方向への進入を阻止する状態でその進入部材と係合し、前記カートリッジの前記装着方向の移動に伴って前記進入部材をその装着方向に移動させ、前記進入部材と非可逆作動部材との間に前記第１の力よりも大きい力が作用した場合に、前記非可逆作動部材は、前記進入部材によって前記係合可能な状態への復帰が不能な状態へ作動して、前記進入部材の前記カートリッジ内方向への進入を許容するものである。
【００１４】
請求項８記載のカートリッジ検出装置は、請求項７に記載のカートリッジ検出装置において、前記進入部材が前記非可逆作動部材と係合して前記カートリッジと共にその装着方向に移動するとき、前記カートリッジの装着完了位置よりも手前で前記進入部材の同方向への移動を制限する制限部材を備えており、前記非可逆作動部材は、その進入部材の移動が制限された位置から前記カートリッジの装着方向への移動を継続することによって、前記復帰不能な状態に作動するものである。
【００１５】
請求項９記載のカートリッジ検出装置は、請求項１から８のいずれかに記載のカートリッジ検出装置において、前記カートリッジは、インクカートリッジであって、前記開口は、インクカートリッジに形成された大気連通孔である。
【００１６】
請求項１０記載のカートリッジは、装置本体に着脱可能に装着するカートリッジにおいて、装置本体への装着方向一端に開口し且つその装着方向に平行に延びる通路と、その通路の中で前記開口より所定距離おいた位置に配置され、前記通路へ挿入された進入部材によって、その進入部材と係合可能な状態から係合不能な状態となり、前記係合可能な状態への復帰が不能に操作される非可逆作動部材とを備えている。
【００１７】
請求項１１記載のカートリッジは、請求項１０に記載のカートリッジにおいて、前記カートリッジは、インクを貯留するためのインク室を有するものであって、前記開口は、前記インク室と大気とを連通する大気連通孔である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明のインクジェット記録装置としてのカラーインクジェットプリンタ１を示す斜視図である。図１において、このカラーインクジェットプリンタ１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクがそれぞれ充填される複数のインクカートリッジ２と、用紙３に印刷するためのインクジェットヘッド４を備えるヘッドユニット５と、インクカートリッジ２およびヘッドユニット５が搭載されるキャリッジ７と、このキャリッジ７を直線方向に往復移動させる駆動ユニット８と、キャリッジ７の往復移動方向に延び、インクジェットヘッド５と対向配設されるプラテンローラ９と、パージ装置１０とを備えている。
【００１９】
駆動ユニット８は、キャリッジ７の下端部に配設されプラテンローラ９と平行に延びるキャリッジ軸１１と、キャリッジ７の上端部に配設されキャリッジ軸１１に平行に延びるガイド板１２と、そのキャリッジ軸１１とガイド板１２との間にあって、キャリッジ軸１１の両端部に配設される２つのプーリー１３及び１４と、これらのプーリー１３及び１４の間に掛け渡されるエンドレスベルト１５とを備えている。
【００２０】
そして、一方のプーリ１３が、モータ１６の駆動により正逆回転されると、エンドレスベルト１５に接合されているキャリッジ７が、キャリッジ軸１１及びガイド板１２に沿って、直線方向に往復移動される。
【００２１】
用紙３は、ＬＦモータ４０（図２参照）の駆動によりカラーインクジェットプリンタ１の側方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙され、インクジェットヘッド４のインク吐出面４ａ，４ｂと、プラテンローラ９との間に導入される。用紙３には、インク吐出面４ａ，４ｂに設けられた複数のノズルから吐出されるインクにより印刷がなされ、その後、排紙される。なお、図１においては、用紙３の給紙機構および排紙機構の図示を省略している。
【００２２】
キャリッジ７の移動方向に沿ったプラテンローラ９の側方には、インクジェットヘッドのノズルを閉塞する高粘度化したインクやエア等を排出して、良好な吐出状態を回復させるパージ処理を実行するパージ装置１０が設けられている。パージ装置１０は、ヘッドユニット５がパージ位置にある時に、インクジェットヘッド４に対向するように配設されており、パージキャップ１７と、吸引ポンプ１８およびカム１９と、インク貯留部２０とを備えている。
【００２３】
パージキャップ１７は、インクジェットヘッド４のインク吐出面４ａ，４ｂに当接して、インク吐出面４ａ，４ｂと密閉空間を形成すべく、インク吐出面４ａ，４ｂに向け開口した略箱状に形成されている。パージキャップ１７の底壁には、排出口（図示せず）が穿設されており、この排出口と連通して、吸引ポンプ１８が配設されている。吸引ポンプ１８は、カム１９を回転させて、吸引ポンプ１８内のピストンを往復移動することにより作動するように構成されている。また、カム１９をＬＦモータ４０（図２参照）により回転させることによって、パージキャップ１７は、インク吐出面４ａ，４ｂに対して当接離隔する方向に移動可能に構成されている。
【００２４】
廃インク溜部２０は、パージキャップ１７に隣接して配置され、略箱状に形成されている。吸引ポンプ１８によって吸引されるインクは、パージキャップ１７の排出口を通過して廃インク溜部２０に貯留される。廃インク溜部２０の上面には、キャップ２５が配設されている。キャップ２５は、印刷が終了してリセット位置に戻されたインクジェットヘッド４のインク吐出面４ａ，４ｂに当接して、そのインク吐出面４ａ，４ｂを被覆して、インクの蒸発を防止する。
【００２５】
図２は、カラーインクジェットプリンタ１の電気回路構成の概略を示すブロック図である。カラーインクジェットプリンタ１を制御するための制御装置は、本体側制御基板３０と、キャリッジ７に搭載されたキャリッジ基板３１とを備えており、本体側制御基板３０には、１チップ構成のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３２と、そのＣＰＵ３２により実行される各種の制御プログラムや固定値データを記憶したＲＯＭ３３と、各種のデータ等を一時的に記憶するためのメモリであるＲＡＭ３４と、ＥＥＰＲＯＭ３５と、イメージメモリ３７と、ゲートアレイ３６とが搭載されている。
【００２６】
演算装置であるＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３３に予め記憶された制御プログラム３３ａに従い、各種処理を実行するものである。また、印字タイミング信号およびリセット信号を生成し、各信号を後述のゲートアレイ３６へ転送する。このＣＰＵ３２には、ユーザが印刷の指示などを行うための操作パネル３８、キャリッジ７を動作させるキャリッジモータ（ＣＲモータ）１６を駆動するためのＣＲモータ駆動回路３９、用紙３を搬送する搬送モータ（ＬＦモータ）４０を動作させるためのＬＦモータ駆動回路４１、用紙３の先端を検出するペーパセンサ４２、キャリッジ７の原点位置を検出する原点センサ４３などが接続されている。接続される各デバイスの動作はこのＣＰＵ３２により制御される。
【００２７】
ＲＯＭ３３には、制御プログラム３３ａの一部として、インクカートリッジ２の状態を判別する判定処理（図４参照）のプログラムが記憶されている。また、ＲＯＭ３３には、判定テーブルメモリ３３ｂが備えられている。判定テーブルメモリ３３ｂは、インクカートリッジ２の状態を判定するためのデータ、すなわち後述する検出回路５０により検出される第１センサ５１と第２センサ５２とから出力される信号のタイミングに応じてインクカートリッジ２のインクの使用状態を判定する条件などが記憶されている。
【００２８】
ＲＡＭ３４は、書き換え可能な揮発性のメモリであり、ＲＯＭ３３の判定処理プログラムにもとづいて印刷禁止フラグ３４ａと、インクエンプティフラグ３４ｂとが立てられる。印刷禁止フラグ３４ａは、装着されたインクカートリッジ２が再使用品または不良品であった場合等に印刷を禁止するためのフラグである。
【００２９】
インクエンプティフラグ３４ｂは、インクカートリッジ２のインク量がインクエンプティにあるか否かを示すためのフラグである。このインクエンプティフラグ３４ｂは、後述の残量カウンタ３５ａのカウンタ値が、インクエンプティを示す値となるとオンされる。
【００３０】
ＥＥＰＲＯＭ３５は、書き換え可能な不揮発性のメモリであり、残量カウンタ３５ａを備えている。残量カウンタ３５ａは、インク貯留室内のインク残量を計測するためのカウンタで、印字ヘッド４のノズルから吐出されるインク量とパージ処理によって排出されるインク量とを、インク貯留室２ａ内のインク総量から逐次減算するものである。残量カウンタ３５ａは、各インクカートリッジ２に対応して、それぞれ別々に更新される４つのカウンタで構成されている。
【００３１】
この残量カウンタ３５ａのカウンタ値が所定値を下回ると、ＣＰＵ３２によりインクエンプティと判定される。なお、この残量カウンタ３５ａの値は、対応するインクカートリッジ２が後述するインクカートリッジ状態判定処理において、検出されたインクカートリッジ２の状態が新品のインクカートリッジと判定されると初期値に戻される。
【００３２】
ゲートアレイ３６は、ＣＰＵ３２から転送される印字タイミング信号と、イメージメモリ３７に記憶されている画像データとに基づいて、その画像データを記録媒体に印刷するための印刷データ（駆動信号）と、その印刷データと同期する転送クロックと、ラッチ信号と、基本印字波形信号を生成するためのパラメータ信号と、一定周期で出力される噴射タイミング信号とを出力し、それら各信号を、ヘッドドライバが実装されたキャリッジ基板３１側へ転送する。
【００３３】
また、ゲートアレイ３６は、コンピュータなどの外部機器からセントロ・インターフェース４４を介して転送されてくる画像データを、イメージメモリ３７に記憶させる。そして、ゲートアレイ３６は、ホストコンピュータなどからセントロ・インターフェース４４を介して転送されてくるセントロ・データに基づいてセントロ・データ受信割込信号を生成し、その信号をＣＰＵ３２へ転送する。なお、ゲートアレイ３６とキャリッジ基板３１との間で通信される各信号は、両者を接続するハーネスケーブルを介して転送される。上記したＣＰＵ３２と、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４、ＥＥＰＲＯＭ３５及びゲートアレイ３６とは、バスライン４５を介して接続されている。
【００３４】
キャリッジ基板３１は、実装されたヘッドドライバ（駆動回路）によってインクジェットヘッド４を駆動するための基板である。インクジェットヘッド４とヘッドドライバとは、厚さ５０〜１５０μｍのポリイミドフィルムに銅箔配線パターンを形成したフレキシブル配線板により接続されている。このヘッドドライバは、本体側制御基板３０に実装されたゲートアレイ３６を介して制御され、記録モードに合った波形の駆動パルスを各駆動素子に印加するものである。これにより、インクが所定量吐出される。
【００３５】
また、キャリッジ基板３１には、検出回路５０が備えられている。検出回路５０は、第１センサ５１と第２センサ５２と接続されており、第１センサ５１および第２センサ５２にもとづいた信号を本体側制御基板３０に対して出力する。
【００３６】
図３は、インクカートリッジ２とヘッドユニット５との断面図であり、図３（ａ）は、インクカートリッジ２がヘッドユニット５に装着される前を示し、図３（ｂ）は、インクカートリッジ２の装着後を示している。
【００３７】
各インクカートリッジ２には、インクを貯留するインク貯留室２ａと、そのインク貯留室２ａとは別に（インクの侵入しない密閉された空間を有する）独立した室であり、通路中段壁６４により２つに分けられた第１通路２ｂと第２通路２ｃとが備えられている。インク貯留室２ａの１つの面、例えば底面には、そのインク貯留室２ａ内のインクをインクジェットヘッド４に供給するための供給口５７ａが開口し、その供給口５７ａには弾性材料製の栓５７が圧入されている。インク貯留室２ａの上面には、インクが消費される場合にインク貯留室２ａに大気を補充する大気連通孔５９が形成されている。なお、大気連通孔５９に通ずる通路の途中には、図示しないインク溜めや気液分離フィルタ、或いは、１方向弁などが設けられ、インクの流出を防止する機構が設けられている。第１通路２ｂおよび第２通路２ｃは、インクカートリッジ２の状態を判定するために用いられるので、使用者の手の触れないところ（第１通路２ｂおよび第２通路２ｃの存在を知りがたい場所に）形成する必要がある。よって、インクカートリッジ２の内部に備えられている。また、第１通路２ｂと第２通路２ｃとの間は、通路中段壁６４に穿設された貫通孔５６ｂによって貫通され、第１通路２ｂと外部との間は、開口５６ａによって連通されおり、開口５６ａと貫通孔５６ｂとは略同一の直線上に配置されている。開口５６ａは、インクカートリッジ２の供給口５７ａと同じ面（底面）に、平行に外部へ開口するように形成されている。通路中段壁６４と略平行に形成された通路上段壁６５は、第２通路２ｃの奥面に形成されている。さらに、第１通路２ｂ内の通路中段壁６４には、第１通路２ｂと第２通路２ｃとの貫通を遮断する非可逆作動部材すなわちフィルム５５が貼着されている。フィルム５５は、後述するように進入棒５４に当接するものであるが、その進入棒５４を押すスプリング５３の力では破断されることなく、スプリング５３の力に抗して進入棒５４を押して移動させる強度を有するが、進入棒５４がガイド孔５ｃの奥端の制限壁６３に押しつけられている状態で、インクカートリッジ２を凹部５ｂの底部に向けて押しつける力（スプリング５３の力よりも大きい）によって破断される。その破断後には、フィルム５５は、進入棒５４を押して移動させる状態へ復帰することがないという意味で、非可逆作動をする部材である。フィルム５５に代えて、第１通路２ｂと第２通路２ｃとの間に、塑性変形する突起が立っている構成などでも同様の機能を達成することが可能である。以上、説明したインクカートリッジ２の構成は、４色のカラーインクがそれぞれ充填されたインクカートリッジ２全てに用いられている。
【００３８】
ヘッドユニット５には、各インクカートリッジ２をそれぞれ着脱可能に装着するための開口部５ａを有する凹部５ｂが複数形成されている。その凹部５ｂの底部には、インクジェットヘッド４へのインク供給部すなわちインク抽出針５８がカートリッジ２の供給口５７ａに対応して設けられ、また、通路２ｂの開口５６ａに対応する位置に棒状の進入棒５４が突出して設けられている。つまり、インクカートリッジ２は、凹部５ｂの底部に向かう方向に装着され、装着によって進入棒５４が開口５６ａから通路２ｂ，２ｃ内に進入するとともに、インク抽出針５８が栓５７を貫通してインク貯留室２ａに連結される。インクカートリッジ２の通路２ｂ，２ｃは、前記装着方向と平行に長く延びている。
【００３９】
進入棒５４は、凹部５ｂの底部に連続して形成されたガイド孔５ｃに、インクカートリッジ２の装着方向と平行に移動可能に支持され、スプリング５３により凹部５ｂ内へ突出するように付勢されている。進入棒５４は、ガイド孔５ｃの奥端の制限壁６３に当接する位置でも、その先端を凹部５ｂに突出させることができるようにガイド孔５ｃよりも長く構成されている。
【００４０】
凹部５ｂの側面には、インクカートリッジ２によって操作される第１センサ５１が配置され、また、ガイド孔５ｃの側面には、進入棒５４によって操作される第２センサ５２が配置されている。各センサ５１，５２は、操作、非操作によってオン／オフして出力状態が「ＨＩＧＨ／ＬＯＷ」となるものである。第１センサ５１と対向するインクカートリッジ２の側面には、底面側から装着方向に、凸部２１１、凹部２１２及び凸部２１３がその順序に形成され、凸部２１１，２１３によって第１センサ５１をオンし、凹部２１２によってオフするように構成されている。以上説明した進入棒５４、センサ５１，５２などは、各インクカートリッジ２に対応して備えられている。
【００４１】
図４は、インクカートリッジ２の状態判定処理を示すフローチャート、図５は、図３（ａ）から図３（ｂ）の状態に至る過程を説明する図と、センサ５１，５２の出力状態を説明する図である。
【００４２】
新品のインクカートリッジ２（フィルム５５が破断されずに第１通路２ｂと第２通路２ｃの問を遮断する位置にある）が未装着のとき、図３（ａ）、図５（ａ）のように、第１センサ５１は、インクカートリッジ２と非接触であるので、オフし、進入棒５４がスプリング５３の付勢により第２センサ５２と非接触にあるので、オフしている。このとき図４では、両センサ５１，５２の出力状態とも「ＬＯＷ」（Ｓ７１：Ｙｅｓ、Ｓ７２：Ｎｏ）であるので、Ｓ７１〜Ｓ７２の処理が繰り返される。
【００４３】
図５（ｂ）、インクカートリッジ２が装着位置に向け進行して進入棒５４が開口５６ａから第１通路２ｂに進入しても、両センサ５１，５２は操作されず、出力状態を「ＬＯＷ」に維持している。
【００４４】
図５（ｃ）、インクカートリッジ２がさらに進行すると、まず、インクカートリッジ２の側面の凸部２１１が第１センサ５１に接触して第１センサ５１をオンし、出力状態を「ＨＩＧＨ」とする（図４、Ｓ７１：Ｎｏ、Ｓ７４：Ｎｏ、Ｓ７５：Ｎｏ）。
【００４５】
図５（ｄ）、インクカートリッジ２がさらに進行して、フィルム５５が進入棒５４に当接するが破断することなく、インクカートリッジ２の進行とともに進入棒５４を押すようになる。これにより、進入棒５４が第２センサ５２をオンし、出力状態を「ＨＩＧＨ」とする（図４、Ｓ７４：Ｙｅｓ）。このとき、第１センサ５１はまだ凸部２１１が接してオンを維持している（Ｓ７７：Ｎｏ）。
【００４６】
図５（ｅ）、インクカートリッジ２がさらに進行すると、第１センサ５１は凸部２１１から凹部２１２に対向するようになり、オフし、出力状態を「ＬＯＷ」とする（図４、Ｓ７７：Ｙｅｓ）。このとき、進入棒５４もガイド孔５ｃの奥端に向けて進行を続け、第２センサ５２をオンしている（図４、Ｓ７８：Ｎｏ）。
【００４７】
図５（ｆ）、インクカートリッジ２がさらに進行すると、第１センサ５１がオフ、第２センサ５２がオン状態のまま、進入棒５４は、ガイド孔５ｃの奥端の制限壁６３に当接する。このとき、インクカートリッジ２は、まだ凹部５ｂの底部に達していない。インクカートリッジ２を凹部５ｂの底部に向けてさらに押すと、その押圧力がフィルム５５に作用して進入棒５４の先端でフィルム５５が破断される。
【００４８】
図５（ｇ）、その結果、進入棒５４は、スプリング５３の作用で、第２通路２ｃに向かって突出し、第２センサ５２をオフし、その出力状態を「ＬＯＷ」とする（図４、Ｓ７８：Ｙｅｓ）。そして、インクカートリッジ２がさらに進行して、側面の２番目の凸部２１３が第１センサ５１をオンし、その出力状態を「ＨＩＧＨ」とする（図４、Ｓ７９：Ｙｅｓ）。また、進入棒５４の先端が第２通路２ｃの奥端の上段壁６５に当接し、インクカートリッジ２の進行にともない、進入棒５４を押すようになる。
【００４９】
図５（ｈ）、インクカートリッジ２が凹部５ｂの底面に当接すると、第１センサ５１がオン状態のまま、第２センサ５２が進入棒５４によってオンし、出力状態を「ＨＩＧＨ」とする（図４、Ｓ８０：Ｙｅｓ）。これにより、本体側制御基板３０では装着されたインクカートリッジ２が新品であったと判定し（図４、Ｓ８１）正常に印刷動作を開始することが可能になる。また、このとき、図３（ｂ）のように、インク抽出針５８が栓５７を貫通してインクがインクジェットヘッド４に供給可能になっている。
【００５０】
図６は、一度装着したインクカートリッジ２を、再び装着し直したときの動作を説明するもので、一度装着して外したインクカートリッジ、すなわち旧品のインクカートリッジ２は、図６（ａ）〜（ｃ）までは、新品のインクカートリッジの場合における図５（ａ）〜（ｃ）と同様に動作する。しかし、この場合、フィルム５５が破断されているので、第１センサ５１をオンした状態で、図６（ｄ）において、進入棒５４がフィルム５５に当接することなく、つまり、進入棒５４が第２センサ５２をオンすることなく、図６（ｅ）のように第１センサ５１をオフする。したがって、図４のＳ７４で第２センサ５２の出力が「ＨＩＧＨ」になることなく（Ｓ７４：Ｎｏ）、第１センサ５１が「ＬＯＷ」になって（Ｓ７５：Ｙｅｓ）、本体側制御基板３０は、旧品のインクカートリッジ２が装着されたことを判定する。
【００５１】
旧品のインクカートリッジ２は、インクがほぼ完全に消費されていたり、インクが変質しているような古いインクカートリッジであったりする可能性があるので、通常では、上記のように、旧品のインクカートリッジであることが判定された場合には、印刷禁止フラグ３４ａをオンして、操作パネル３８等にエラー表示を出力するとともに、以降の印刷動作を中止することが望ましい。
【００５２】
なお、以下のようにして旧品のインクカートリッジ２を再使用することもできる。例えば、旧品のインクカートリッジ２を図５（ｈ）の場合と同様に、装着完了（図６（ｈ））させても、上記の判定結果にもとづき、インクの残量カウンタ３５ａを初期値に戻すことなく、インクカートリッジ２を取り外した際のカウント値に続いてカウント動作させる。つまり、点検等の理由で、一度外したインクカートリッジ２を、直ちに再び装着したときには、そのインクカートリッジ２に残ったインクを、正常な残量監視のもとに継続して使用することができる。
【００５３】
図７は、インクカートリッジ２の第１通路２ｂの開口５６ａが、何らかの原因で異物で閉塞されたり、粘着テープ状のフィルム６０が貼られて閉塞されるなどした場合の動作を説明するものである。
【００５４】
インクカートリッジ２の開始時点（図７（ａ））では、図５（ａ）と同様の状態にある。この場合、インクカートリッジ２は開口５６ａが閉塞されているから、図７（ｂ）に示すように、第１センサ５１がオンする前に（図４、Ｓ７１：Ｙｅｓ）、粘着テープ状のフィルム６０が進入棒５４を押し、第２センサ５２をオンさせ（図４、Ｓ７２：Ｙｅｓ）、本体側制御基板３０は、不良もしくは不正インクカートリッジが装着されたことを判定し（図４、Ｓ７３）、印刷禁止フラグ３４ａをオンして、操作パネル３８等にエラー表示を出力するとともに、以降の印刷動作を中止する。
【００５５】
これは、開口５６ａが何らかの原因で閉塞されていると、他にも印刷動作に支障をきたす何らかの原因がある可能性があるからである。例えば、未使用のインクカートリッジにおいて、インクを密閉状態に保持するために、インク供給口５７ａ、大気連通孔５９及び開口５６ａを一連の粘着テープ状のフィルム６０で覆って出荷した場合、使用者が、そのフィルム６０を剥がすことを忘れてインクカートリッジを装着しようとしたとき、インクジェットヘッド４へのインク供給ができないので、上記のエラー表示でそれを知らせることができる。
【００５６】
粘着テープ状のフィルム６０が進入棒５４によって破断されない強度を有するものならば、図７（ｄ）以降インクカートリッジが進行しないから、使用者は異常を知ることができる。フィルム６０が進入棒５４によって破断される強度を有するものならば、図７（ｈ）までインクカートリッジが装着されるが、そのときのセンサ５１，５２の出力信号は、上記の判定にもとづいて無視され、印刷動作は中止される。
【００５７】
以上説明したように、本実施例のカラーインクジェットプリンタ１およびインクカートリッジ２によれば、第１センサ５１と第２センサ５２とによって検出される信号の出力状態によりインクカートリッジ２の状態を、新品のインクカートリッジ及び旧品のインクカートリッジ、不良インクカートリッジの３種類として確実に検出することができる。
【００５８】
なお、インクカートリッジ２は、フィルム５５が通路中段壁６４に貼着されているので、外部から開口５６ａを介してのフィルム５５の再貼着や修復を防止するなどの内部への干渉を防止することができる。
【００５９】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６０】
例えば、上記実施例では、インクカートリッジ２は、インク貯留室２ａの上方に形成された大気連通孔５９から外気を補充するものとしたが、開口５６ａから外気を補充するものとしても良い。このインクカートリッジ２の一例を図８及び図９を参照して説明する。
【００６１】
図８は、開口５６ａが大気連通孔として作用するインクカートリッジ２の一例を示した断面図である。このインクカートリッジ２は、通路上段壁６５の一部から上方にインク貯留室２ａ内に連通する大気補充通路６１が備えられており、大気補充通路６１はインク貯留室２ａのインクが消費された場合に、外気を補充する通路として構成されている。
【００６２】
図８に示したインクカートリッジ２は、インクカートリッジ２の状態を検出するだけでなく、インクカートリッジ２が装着される場合に進入部材５４によりフィルム５５が突き破られると、外部とインク貯留室２ａが大気補充通路６１を介して連通される。よって、インクカートリッジ２の装着前に行われる大気連通孔５９の使用者による開放作業を省略することができる。
【００６３】
また、図９は、開口５６ａが大気連通孔として作用するインクカートリッジ２の他の例を示した断面図である。インクカートリッジ２は、インク貯留室２ａの上方に形成された大気連通孔５９に連通する大気補充通路６２がインクカートリッジ２のケース表面に彫り込んだ溝とそれを覆って溶着したフィルムとで構成されており、この大気補充通路６２は第２通路２ｃの上方の一部と連通している。
【００６４】
図９に示したインクカートリッジ２は、インクカートリッジ２の状態を検出するだけでなく、インクカートリッジ２が装着される場合に進入部材５４によりフィルム５５が突き破られると、外部とインク貯留室２ａが大気補充通路６２を介して連通される。よって、インクカートリッジ２の装着前に行われる大気連通孔５９の使用者による開放作業を省略することができる。
【００６５】
また、上記実施例では、新品のインクカートリッジの判定の出力（Ｓ８１）をインクカートリッジ２が装着完了した後（Ｓ８０）に行うものとしたが、図４に示したフローチャートのＳ７８において第２センサ５２が「ＬＯＷ」であれば（Ｓ７８：Ｙｅｓ）、本実施例のインクカートリッジ２の構成から新品のインクカートリッジと判定することができるので、このときに行うものとしても良い。
【００６６】
また、上記実施例では、３種類のインクカートリッジ２の状態を判定するものとしたが、インクカートリッジ２の状態を新品と旧品との２種類とするものとしても良い。これは、通路中段壁６４に貼着されたフィルム５５の破断状態のみから判定するものであり、第１センサ５１によりインクカートリッジ２の装着が確認された場合に、第２センサ５２によりフィルム５５の破断状態を確認する簡易な状態判定処理とするものとしても良い。
【００６７】
また、上記実施例では、インクを貯留したインクカートリッジの状態を判定できるよう構成したが、本発明は、インクカートリッジに限定されることなくその他カートリッジ形状のものに備えるものとしても勿論構わない。例えば、トナーが貯留されたトナーカートリッジなどがあげられる。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１記載のカートリッジ検出装置によれば、非可逆作動部材は、カートリッジの通路の中で開口より所定距離おいた位置に配置されており、判定手段は、カートリッジの装着本体への装着によって操作される第１の検出手段と、進入部材によって操作される第２の検出手段との各出力の相対的状態に基づいてカートリッジの状態を判定する。よって、装置の使用者が外部から非可逆作動部材に接触することを防止して、カートリッジの装着やカートリッジの状態としての新旧を確実に検出することができるという効果がある。
【００６９】
請求項２記載のカートリッジ検出装置によれば、請求項１記載のカートリッジ検出装置の奏する効果に加え、第１の検出手段は、カートリッジの装着過程においてその出力状態を複数回変えるものであり、判定手段は、第１の検出手段の各出力状態と第２の検出手段の出力状態との組み合わせで判定する。よって、第１の検出手段の出力と第２の検出手段の出力との関係が明確となり、カートリッジの装着及びカートリッジの状態など複数の状態を確実に検出することができるという効果がある。
【００７０】
請求項３記載のカートリッジ検出装置によれば、請求項２記載のカートリッジ検出装置の奏する効果に加え、判定手段は、カートリッジが装着過程の所定位置にある場合の第１検出手段の出力状態に対応した、進入部材の位置に基づく第２の検出手段の出力状態によって、非可逆作動部材の状態を判定する。よって、複数の状態を検出する場合、カートリッジの装着完了時に第１及び第２の検出手段の出力状態が各状態で同じであったとしても、カートリッジの装着過程において各状態を確実に検出することができるという効果がある。
【００７１】
請求項４記載のカートリッジ検出装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載のカートリッジ検出装置の奏する効果に加え、判定手段は、第１の検出手段の出力状態が進入部材と非可逆作動部材とが係合する前のカートリッジの装着位置となる出力状態で、第２の検出手段が進入部材により操作された出力をした場合に異常を出力する。よって、進入部材が進入するべき通路が閉塞される等した場合にその異常を検出することができるという効果がある。
【００７２】
請求項５記載のカートリッジ検出装置によれば、請求項４に記載のカートリッジ検出装置の奏する効果に加え、判定手段は、進入部材が非可逆作動部材に達する前における第１の検出手段の出力状態が変わった場合に、進入部材が非可逆作動部材に達した位置又はそれ以降における進入部材の位置における第２の検出手段の出力状態によって、非可逆作動部材の状態を判定する。よって、第１の検出手段の出力状態の変化に対応した非可逆作動部材の状態との関係がより明確となり、カートリッジの異常やカートリッジの状態としての新旧をより確実に検出することができるという効果がある。
【００７３】
請求項６記載のカートリッジ検出装置によれば、非可逆作動部材は、カートリッジの通路の中で開口より所定距離おいた位置に配置されており、判定手段は、カートリッジの装着本体への装着によってカートリッジに挿入する進入部材によって操作される検出手段の出力状態によって判定する。よって、装置の使用者が外部から非可逆作動部材に接触することを防止して、カートリッジの装着やカートリッジの状態としての新旧を確実に検出することができるという効果がある。
【００７４】
請求項７記載のカートリッジ検出装置によれば、請求項１または６に記載のカートリッジ検出装置の奏する効果に加え、非可逆作動部材は、カートリッジ内方向への進入を阻止する状態でその進入部材と係合し、第１の力以下が作用する場合には進入部材をカートリッジの装着方向に移動させ、第１の力より大きい力が作用する場合には進入部材による係合可能な状態への復帰が不能な状態へ作動させる。よって、非可逆作動部材が進入部材によって復帰不能な状態へ作動すると、復帰することはないので、カートリッジの状態としての新旧をより確実に検出することができるという効果がある。
【００７５】
請求項８記載のカートリッジ検出装置によれば、請求項７記載のカートリッジ検出装置の奏する効果に加え、進入部材と非可逆作動部材とが係合してカートリッジと共にその装着方向に移動する際、制限部材によって、非可逆作動部材はその進入部材の移動が制限された位置からカートリッジの装着方向への移動を継続することにより、復帰不能な状態に作動する。よって、非可逆作動部材を進入部材によって確実に復帰不能な状態に作動させることができるという効果がある。
【００７６】
請求項９記載のカートリッジ検出装置によれば、請求項１から８のいずれかに記載のカートリッジ検出装置の奏する効果に加え、開口が大気連通孔となるので、その開口を利用することによって、装置の使用者がカートリッジの装着前にフィルムを取り去ったり、孔を開けたりする煩雑な作業を軽減することができるという効果がある。
【００７７】
請求項１０記載のカートリッジによれば、カートリッジは、装置本体への装着方向一端に開口し且つその装着方向に平行に延びる通路と、その通路の中で前記開口より所定距離おいた位置に配置され、通路へ挿入された進入部材によって、その進入部材と係合可能な位置から係合不能な位置へ、係合可能な状態への復帰が不能に操作される非可逆作動部材とを備えている。よって、非可逆作動部材の状態によって、カートリッジの状態としての新旧を確実に検出することができるという効果がある。また、装置の使用者が外部から非可逆作動部材に接触することを防止することができるという効果がある。
【００７８】
請求項１１記載のカートリッジによれば、請求項１０記載のカートリッジの奏する効果に加え、開口が大気連通孔となるので、その大気連通孔を利用することによって、カートリッジの使用者がカートリッジの装着前にフィルムを取り去ったり、孔を開けたりする煩雑な作業を軽減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるカラーインクジェットプリンタを示す斜視図である。
【図２】カラーインクジェットプリンタの電気回路構成の概略を示すブロック図である。
【図３】インクカートリッジとヘッドユニットとを示した断面図である。
【図４】本体側制御基板において実行されるインクカートリッジ状態判定処理のフローチャートである。
【図５】新品のインクカートリッジが装着される場合の状態の変化を示した説明図である。
【図６】旧品のインクカートリッジが装着される場合の状態の変化を示した説明図である。
【図７】不良インクカートリッジが装着される場合の状態の変化を示した説明図である。
【図８】開口が大気連通孔として作用するインクカートリッジの一例を示した断面図である。
【図９】開口が大気連通孔として作用するインクカートリッジの一例を示した断面図である。
【符号の説明】
１                カラーインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）（装置本体）
２                インクカートリッジ（カートリッジ）
２ａ              インク貯留室（インク室）
２ｂ              第１通路（通路の一部）
２ｃ              第２通路（通路の一部）
５１                            第１センサ（第１の検出手段）
５２                            第２センサ（第２の検出手段、検出手段）
５３                            スプリング
５４                            進入棒（進入部材）
５５                            フィルム（非可逆作動部材）
５６ａ            開口
５６ｂ            貫通孔
５９              大気開放孔
６０                            フィルム（後付フィルム）
６１              大気補充通路
６２              大気補充通路
６３              制限壁（制限部材）
６４              通路中段壁
６５              通路上段壁
【図１】
2004268519.tif 000003
【図２】
2004268519.tif 000004
【図３】
2004268519.tif 000005
【図４】
2004268519.tif 000006
【図５】
2004268519.tif 000007
【図６】
2004268519.tif 000008
【図７】
2004268519.tif 000009
【図８】
2004268519.tif 000010
【図９】
2004268519.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成15年3月27日(2003.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2004268519.tif 000012