(57)【要約】【課題】  インクタンク内のインク有無及びプリンタ上のタンク有無の組合せである、（１）インク有り、インクタンク有り、（２）インク無し、インクタンク有り、（３）インク無し、タンク無しの３つの状態を、簡便な機構にて検出する。【解決手段】  インク導出部と電極導入部を備え、これらが導電性部材を介して接続されているインクタンク。また、インク導出部と電極導入部を備え、これらが導電性部材を介して接続されているインクタンクをインク導出部の針と電極との間の抵抗値が、インクタンク内部のインクの有無、および、インクタンクのインクジェットプリンタへの装着有無によって変化を検出できるインクジェットプリンタ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収納するインク収納部と、前記インク収納部内のインクを外部に導出するインク導出部と、前記インク収納部内に電極を導入する前記インク導出部とは異なる電極導入部と、を備えたインクタンクにおいて、
前記インク導出部と前記電極導入部は導電性部材を介して接続されていることを特徴とするインクタンク。
【請求項２】
前記導電性部材は導電性物質を塗布したフィルムであることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
【請求項３】
前記インク導出部と前記電極導入部は前記フィルムによって略密封されていることを特徴とする請求項２に記載のインクタンク。
【請求項４】
前記インク導出部と前記電極導入部には、前記フィルムと接触し、前記インク収納部内のインクとは直接接触しないインク吸収体が配置されていることを特徴とする請求項２に記載のインクタンク。
【請求項５】
請求項１に記載のインクタンクを搭載可能なインクジェットプリンタにおいて、
前記インク導出部に挿入する導電性のインク導出部材と、
前記電極導入部に挿入する電極と、
前記インク導出部材と前記電極との間に電圧を印加するとともに経路の電流を計測する回路部と、を備え、
前記回路部で計測される電流が、前記インクタンク内部のインクの有無、および、前記インクタンクのインクジェットプリンタへの装着有無にて変化することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項６】
前記インク導出部材は中空の針状金属部材であることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクタンクおよびインクジェット記録装置に関し、より具体的には記録装置内に据え置きで設置されるインクタンクの有無及び液体の有無を検知するインクジェット記録装置及び該記録装置に使用されるインクタンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクを収容するインクタンクにおけるインク有無検出機構としては、例えば特許文献１に記載のようにインクタンク内に電極を設け、電極間の電気伝導度を測定するものや、光学的にインク有無を検出する手段が知られている。
【０００３】
しかし、インク無を検出し、ユーザーがインクタンクを交換する際に、インクタンクが記録装置から長期に渡ってはずされて、記録装置のインク導出口が大気に開放状態となると、インク成分がインク導出口に固着し、再度インクタンクを接続した際にインクの導通を妨げる恐れがある。また、インク導出口及びインク供給路内のインクが変質し、再度インクタンクを接続した再に変質したインクがヘッドに流入し、ヘッドを破壊してしまう恐れがある。このような事態を防ぐために、プリンタがインクタンクの有無を検出し、インクタンクが取り外された状態が長期間続くような場合、ユーザーに対し警告をするシステムを記録装置に持たせる手段がある。
【０００４】
インクタンク有無検知の手段は従来いくつか提案されている。例えば、特許文献２にて開示されているように、キャリッジ上にインクタンクを配置し、キャリッジに移動に伴いインクタンクが移動する記録装置の場合、１つの光学式センサーで、インク有無検知及びインクタンクの有無検知を行うことが可能である。また、この場合、インクタンクが複数色独立に配される場合においても、インク有無検知及びインクタンクの有無検知を行うことも可能である。
【特許文献１】特開平６−２８６１６０号公報
【特許文献２】特開平９−１７４８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、記録装置内部にインクタンクを据え置く場合、光学式センサーを用いて、インクタンク内のインク有無検知と、インクタンクの有無検知を行う場合、インクタンクの数の更に倍の光学式センサーを配置するか、センサーを可動式にする必要があり、高価なシステムとなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上述の課題を解決し、プリンタ内部にインクタンクを据え置く場合であっても、インクタンク内のインク有無及びプリンタ上のタンク有無の組合せである、（１）インク有り、インクタンク有り、（２）インク無し、インクタンク有り、（３）インク無し、タンク無しの３つの状態を、簡便な機構にて検出するインクタンク及びインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明のインクタンクは、インクを収納するインク収納部と、前記インク収納部内のインクを外部に導出するインク導出部と、前記インク収納部内に電極を導入する前記インク導出部とは異なる電極導入部と、を備えたインクタンクにおいて、前記インク導出部と前記電極導入部は導電性部材を介して接続されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のインクジェット記録装置は、上述のインクタンクを搭載可能なインクジェットプリンタにおいて、前記インク導出部に挿入する導電性のインク導出部材と、前記電極導入部に挿入する電極と、前記インク導出部材と前記電極との間に電圧を印加するとともに経路の電流を計測する回路部と、を備え、前記回路部で計測される電流が、前記インクタンク内部のインクの有無、および、前記インクタンクのインクジェットプリンタへの装着有無にて変化することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述の本願発明によれば、インク導出部と電極導入部を備え、これらが導電性部材を介して接続されているため、インクがなくても、インクタンクが装着されている状態と、インクタンクが取り外されている状態とをプリンタ側で容易に識別することが出来る。さらに、インクが入っている状態での電気抵抗が異なるために、インクが入っている状態と、インクがない状態とを容易に識別できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、インクタンクは記録装置内に据え置きされる例で説明しているが、本発明は、インクタンクを記録装置内に据え置きにせず、キャリッジ上に搭載する場合にも適用可能である。
【００１２】
（実施形態１）
図１は本発明の一実施形態を示すインクタンクの斜視図である。このインクタンク１０１はインク（不図示）を収納するインクタンク容器１０２と、インクタンク容器１０２の底面に、このインクタンクが装着されるインクジェットプリンタに配されたインク導出針を挿入可能なインク導出部であるインク導出口１０５と、同じくインクジェットプリンタに配されたの電極針を挿入可能な電極導入部である電極導入口１０６がある。はじめ、インク導出口１０５と電極導入口１０６はインクタンク容器１０２に接着されたフィルム１２０によって密閉されている。それにより、輸送時などに、万が一インク導出口および電極導入口から内部のインクが漏れ出しても、インクタンク外部にインクが漏れ出すことを防ぐことが出来る。
【００１３】
図２はインクタンク１０１とインクジェットプリンタ上のインクタンク受け入れ部であるインクタンクホルダ１４１の関係を示す斜視図である。本実施形態におけるインクジェットプリンタは、ブラック、シアン、マジェンタ、イエローの４色のインクを用いるカラーインクジェットプリンタであり、各色独立のインクタンクを搭載する。図２は図を簡略化するため、イエローインク１色のインクタンクのみを図示している。インクタンク１０１はインクタンクホルダ１４１に上方から挿入される。そして、インクタンクホルダ１４１内に配された、インク導出針１３１および電極針１３２はインクタンク１０１のインク導出口および電極導入口に挿入される。その過程において、インク導出針１３１および電極針１３２がインクタンク１０１のフィルム１２０を突き破る。
【００１４】
図３はインクタンク１０１がインクタンクホルダ１４１に挿入された状態を示す断面図である。インクタンク１０１のインク導出口１３１および電極導入口１３２は、ともにジョイントゴム１１５にてシールおり、図３に示すようにインクタンクホルダ１４１に装着された状態では、それぞれ導電性のインク導出針１３１及び電極針１３２により挿通されている。また、フィルム１２０は表面に導電性物質が塗布されており、インクタンクホルダ１４１装着時にはインク導出針１３１と電極針１３２は導電性物質を介して導通している。本実施形態における導電性物質はグラファイト系塗料であるが、導電性を有すれば任意の物質を使用することが可能である。
【００１５】
本実施形態においては、インク導出針１３１と電極針１３２の間隔は１８ｍｍであり、フィルム１２０に塗布された導電性物質が針間に有するインピーダンスＺ２は約２００ｋΩである。
【００１６】
また、インクタンク１０１は初期状態ではインク１１０が充填されており、インクタンク１０１がインクタンクホルダ１４１に装着された状態では、インク導出針１３１と電極針１３２はインク１１０と接触している。この際、インク１１０が針間に有するインピーダンス  Ｚ１は約４００ｋΩである。
【００１７】
図４は本実施形態の回路系を示す模式図であり、インクのインピーダンスをＺ１、導電性物質のインピーダンスをＺ２とする。回路部１３５からはＤＣ５Ｖの電圧を印加し、さらに経路の電流値を計測するシステムが組み込まれている。
【００１８】
図５は本実施形態のインクタンク状態と回路部で計測される電流の相関を示すグラフである。
【００１９】
はじめ、インク１１０が充填されたインクタンク１０１をインクタンクホルダ１４１に装着すると、インク１１０のインピーダンス  Ｚ１＝約４００ｋΩであり、さらに導電性物質のインピーダンス  Ｚ２＝約２００ｋΩであることから、１／Ｚｉｎｉｔ＝１／Ｚ１＋１／Ｚ２で示される回路系の合成インピーダンスＺｉｎｉｔは約１００ｋΩとなる。
【００２０】
次に、印字等でインク１１０が使用され、インクタンク１０１内からインク１１０無状態になると、Ｚ１は無限大となり、インク無時の回路系のインピーダンスＺｅｎｄはＺｅｎｄ＝Ｚ２すなわち約２００ｋΩとなる。
【００２１】
最後に、ユーザーの手によって、インクタンク１０１が取り外された状態では、インクも導電性物質も回路系に存在しないため、そのときのインピーダンスＺｅｍｐは無限大となる。
【００２２】
そこで、これらの状態を横軸にインクタンクの状態、縦軸に回路部で計測される電流で表すと、図５のグラフになる。本実施形態のインピーダンス関係によれば、（インク有、インクタンク有）と（インク無、インクタンク有）は電流値で約倍の差が検出できる。さらに（インク無し、インクタンク無）の場合、電流値は限りなく０となるため、これら３通り状態を区別することは容易に可能である。
【００２３】
本実施形態においてはインクの種類をイエローとしたが、水溶性インクの場合、インピーダンス特性は５０ｋΩから２０００ｋΩ程度の範囲で分布する。そこで、各色毎に回路構成及び読み取りシーケンスを工夫することでインク有無を検出することも可能である。
【００２４】
（実施形態２）
図６は本発明の一実施形態を示すインクタンク１０１がインクタンクホルダ１４１に挿入された状態を示す断面図である。実施形態１に示す形態のインクタンクはインクタンク１０１をインクタンクホルダ１４１に対し、複数回繰り返すと、針及びインク導出口１３１及び電極導入口に付着したインクが落下し、インク導出針と電極針がショートして、誤検知をおこす恐れがある。そこで、本実施形態に示すインクタンク１０１は、インク導出口１３１および電極導入口１３２は、ともにジョイントゴム１１５にてシールおり、その下部には吸収体１１６を配している。吸収体１１６はフィルム１２０インクタンク容器１０２に保持されている。によりこのような構成をとることで、万が一、落下し得るインクが発生した場合、吸収体が、このインクを速やかに吸収することで、インクの落下を未然に防ぐことが可能となる。
【００２５】
さらにこの吸収体１１６がフィルム１２０により圧縮されて保持されている場合、吸収体１１６がフィルム１２０を外側に押し広げようとする力が発生し、フィルムに塗布された導電性物質とインク導出針１３１及び電極針１３２がより密着し、導電性物質とインク導出針１３１及び電極針１３２との導通状態を確保することが出来る。
【００２６】
（実施形態３）
実施形態１及び２に記載のジョイントゴムは、インクタンク１０１がインクタンクホルダ１４１に複数回の着脱や、長期間装着状態が続くことで劣化し、シール性が低下する恐れがある。そこで、これらの耐久性をより確保するために、図７に示すようなメカ式のバルブ構成に置き換えることができる。このバルブは弁体１１７と弁枠１１８及びバネ１１９からなり、通常、バネの反発力により弁体はインクタンク容器１０２の内壁に押し付けられ、インク導出口１０５及び電極導入口１０６の開口部をシールしている。インクタンクホルダ１４１にインクタンク１０１が装着されると、弁体をインク導出針１３１及び電極針１３２が押し上げ、インクと針が接続される。
【００２７】
尚、本構成のおいても、バルブからのインク落下が発生し得るので実施形態２に記載の吸収体を適宜配することが望ましい。
【００２８】
（実施形態４）
実施形態１から３の構成において、導電性物質は抵抗体に置き換えても良い。導電性物質によりインピーダンスを管理することは、塗布条件によってばらつきを持つ場合がある。そのため、市販されている抵抗体を、回路的に組み込むことで、抵抗体の規格内の抵抗値ばらつき範囲でＺ２のインピーダンスを設定することができる。
【００２９】
また、上述の実施形態では、導電性物質はフィルムに塗布されたものとして説明してきたが、インク収容部内のインクと絶縁されていれば、導電性物質としてはフィルムである必要はない。図８、図９は導電性物質としてフィルム以外の物質を選んだ本発明の他の実施形態である。図８においては、非導電性物質からなるインクタンク容器１０２と独立して設けられるインクタンクフタ１０３が導電性物質となっている。また、図９では、非導電性物質からなるインクタンク容器１０２と独立して設けられるジョイントゴム１１５が導電性物質となっている。いずれの場合も、前述の各実施形態の導電性フィルムと同じように、インクタンクを記録装置に装着した際に、インク導出針と電極針とを電気的に接続させることが出来る。また、これらのインクタンクフタ及びジョイントゴムはインクタンク容器によってインク収容部内のインクと絶縁されているので、インクの有無を検知できなくなる，ということもない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態のインクタンクについて説明する斜視図。
【図２】本発明の実施形態のインクタンク及びインクタンクホルダ部の斜視図。
【図３】本発明の実施形態のインクタンク及びインクタンクホルダ部の断面図。
【図４】本発明の実施形態の回路構成を示す模式図。
【図５】本発明の実施形態のインクタンク状態−回路の電流の相関を示すグラフ。
【図６】本発明の実施形態のインクタンク及びインクタンクホルダの断面図。
【図７】本発明の実施形態のインクタンク及びインクタンクホルダの断面図。
【図８】本発明の実施形態のインクタンク及びインクタンクホルダの断面図。
【図９】本発明の実施形態のインクタンク及びインクタンクホルダの断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１０１  インクタンク
１０１  インクタンク容器
１０５  インク導出口
１０６  電極導入口
１１０  インク
１１５  ジョイントゴム
１１６  吸収体
１１７  弁体
１１８  弁枠
１１９  バネ
１２０  フィルム
１２４  インクのインピーダンス成分  Ｚ１
１２５  導電性部材のインピーダンス成分  Ｚ２
１３１  インク導出針
１３２  電極針
１３５  回路部
１４１  インクタンクホルダ
【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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