(57)【要約】【課題】  簡単な構成で大気連通口シールの開放を検出することのできるインクカートリッジ、及びインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】  本発明のプリンタ装置は、無線通信可能なインク情報記憶手段を物流時の大気連通口シールを兼ねたラベルとして構成する。この構成により、使用時の大気連通口シール開放を簡単に検出できるようにした。【選択図】  図１
2007245636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録装置のキャリッジに着脱自在に装着されるインクカートリッジにおいて、前記インクカートリッジは、情報を記憶している情報記憶媒体と、該情報をインクジェット記録装置本体と無線通信する手段とを含む通信モジュールを有しており、前記通信手段は、インクカートリッジの使用時に内部を大気に連通させるための連通口シールを兼ねるラベルシート上に実装され、前記通信手段は、大気連通口を開放するために形成された、ラベルシートの切り捨て部を通過する電気配線を備え、シート切り取りによる電気配線の切断を検出する手段を備えていることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項２】
前記通信手段は、前記電気配線の切断状態を本体に通信する手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のインクカートリッジを備え、前記インクジェット記録本体は、前記電気配線の切断状態を報知する手段を備えていることを特徴とする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、インクカートリッジに関し、特にインクカートリッジが装着されるプリンタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、装置本体の一部をカートリッジ部材として着脱自在に形成したカートリッジ装着装置があり、例えば、インクジェット記録装置は、プリンタ本体にインクカートリッジを装着する構造となっている。
【０００３】
インクジェット記録装置は、印刷データに対応して駆動信号を圧電振動子や発熱手段等の圧力発生手段に供給して圧力発生室内のインクを加圧し、ノズル開口からインク滴を吐出させる記録ヘッドと、これにインクを供給するインクカートリッジを備えている。
【０００４】
そして、印字品質は、記録ヘッドの解像度で決まる他、インクの粘度や、記録媒体上での滲み具合等に大きく左右されるため、印字品質の向上をめざしてインク特性の改善や、また記録ヘッドに供給する駆動信号の改善が行われ、さらにはノズル開口の目詰まりを防止するための空吐出の周期や、キャッピング状態で強制吐出させる等のメンテナンス条件にも改善が図られている。
【０００５】
このため、インク等のインクカートリッジに関するデータを格納させた半導体記憶チップをインクカートリッジに設け、記録装置からこれらのデータを読出して、最適な条件で印刷を行わせたり、また当該インクカートリッジの使用状態に関するデータを半導体記憶チップに格納させることが数多く提案されている。
【０００６】
例えば特許文献１に見られるように、インクカートリッジを構成する容器の上面に半導体記憶チップを基板を介して記録装置本体から読出し可能に取り付けたり、また凹部を形成してここに半導体記憶チップを読出し可能に収容したものが提案されている。
【０００７】
また、特許文献２などにみられるように、インクカートリッジとプリンタ本体との情報通信を無線電波で非接触に実行する構成が開示されている。
【０００８】
無線電波による通信方式は、いわゆる無線タグなどと呼称される通信モジュールにみられるように、近年様々な製品に添付されたり、ＩＣカード等に組み込まれるなど、製品管理や情報管理に利用されている。インクカートリッジにおいても製品使用時のインク関連情報管理のみならず、物流管理等にも用いることができるため、従来の有線式記憶媒体に代わって無線方式の通信モジュールを導入するメリットは大きい。
【特許文献１】特開平３−６７６５７号公報
【特許文献２】特開平１１−３２０９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方、インクカートリッジには、一般に印刷ヘッドへのインク供給のためのインク供給口と、インク消費に伴うインク容積の減少によるインクカートリッジ内部負圧増大を防ぐための大気連通口が設けられている。そして両者は物流時にはキャップ材やシール材等によって密封され、インクもれやインク蒸発を防止する構成となっている場合がある。
【００１０】
そして、インクカートリッジを使用する際には、インク供給口のキャップ部材と、大気連通口シールを使用者が取り外してプリンタ本体に装着する作業を行う。このときキャップ部材は比較的大きく、外し忘れるとプリンタ本体に装着できないので、使用者は直ちに操作不具合に気付くことができる。しかしながら連通口シールは外し忘れてもインクカートリッジは装着できてしまい、印刷操作も実行することができるので、前述したようにインクカートリッジ内部負圧が上昇し、インク供給不良が発生する。使用者にはインクかすれや印刷しないといった不良と認識され、回復操作を行うことが予想されるが、連通口シールが開放されていないため印刷不良は解消されず、不良原因の特定が困難であった。
【００１１】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で大気連通口シールの開放を検出することのできるインクカートリッジ、及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、インクジェット記録装置のキャリッジに着脱自在に装着されるインクカートリッジにおいて、
前記インクカートリッジは、所定の情報を記憶している情報記憶媒体と、該情報をインクジェット記録装置本体と無線通信する手段とを含む通信モジュールを有しており、
前記通信手段は、インクカートリッジの使用時に内部を大気に連通させるための連通口シールを兼ねるラベルシート上に実装され、
前記通信手段は、大気連通口を開放するために形成された、ラベルシートの切り捨て部を通過する電気配線を備え、ラベルシート切り取りによる電気配線の切断を検出する手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプリンタ装置は、無線通信可能なインク情報記憶手段を物流時の大気連通口シールを兼ねたラベルとして構成したので、使用時の大気連通口シール開放を簡単に検出できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るインクカートリッジに含まれるＩＣモジュール１００の構成を説明するための平面図である。ＩＣモジュールはＰＥＴフィルムやＰＥＮフィルム等で形成されたベースシート１０１上に回路チップ１３０、および銅箔やアルミ箔等で形成されたアンテナ１４０が実装され、更にカバーシートをラミネートした構成である。ベースシートおよびカバーシートをラミネートしたシート部材の一部にはミシン目１０１Ｃが入れられ、シート部材切捨て部１０１Ｂ（斜線部）を簡単に切り捨てることができる構成となっている。
【００１６】
回路チップ１３０は、図２に示すように、アンテナ１４０に接続するＲＦ回路１３８を介して、電源回路１３７、入出力回路１３６、制御回路１３５、およびフラッシュメモリ等で構成された記憶回路１３４を有している。
【００１７】
ＲＦ回路１３８は、アンテナ１４０に電磁誘導により発生した交流信号を検波して入力する回路であり、検波により取り出した電力成分を電源回路１３７に、信号成分を入出力回路１３６に出力する。また、入出力回路１３６からの信号を受取り、これを変調して交流信号とし、アンテナ１４０を介して、プリンタ本体に送信する機能も有する。
【００１８】
アンテナ１４０、ＲＦ回路１３８、および電源回路１３７は、電磁誘導により電力を発生し、入出力回路１３６は、電源回路１３７から供給される電力により、所定の情報を無線電波として送受信し、制御回路１３５は、記憶回路１３４に対する読み書き動作を始めとする内部動作制御を行う。
【００１９】
記憶回路１３４には、インクカートリッジの製品種別の識別データ、プリンタ本体の製品種別の識別データ、インクカートリッジの固有ＩＤデータ、製造年月日および使用期限、インクの残量等の情報が格納されている(不図示)。
【００２０】
一方、図１に示すように、ベースシート上にはアンテナ１４０と同一部材で形成された電線１１１が設けられ、該電線１１１の一部はシート部材の切り捨て部１０１Ｂ（斜線部）にまたがっている。すなわち、電線１１１はシート部材の切り捨てにより切断される構成になっている。
【００２１】
電線１１１は、図２に示すように、一端が回路チップ１３０の内部の電源（Ｖｄｄ）に接続され、他端が制御回路１３５に接続されるとともに所定の抵抗素子を介して接地されている。ＩＣモジュール１００が通信電波を受信し、回路チップ１３０内部に電源Ｖｄｄが供給され、回路チップ１３０が動作可能状態になったとき、電線１１１が未切断である場合、制御回路１３５への入力電位は電源電位であり、電線１１１が切断された状態では、制御回路１３５への入力電位は接地電位である。従って電線１１１の制御回路１３５への入力電位の状態から、シート部材の切り捨て状態、すなわち大気連通口開放状態を検出することができる。
【００２２】
図３は、本発明の第１の実施形態に係るインクカートリッジ１の側断面図である。インクカートリッジ１の内部は、インク収納室１１と、インク供給口７に連通する負圧発生部材収納室１２とに分割されており、両者は連通口１３を介して接続されている。インク収納室１１にはインク１０がそのまま貯留される一方、負圧発生部材収納室１２には、インクを含浸保持するスポンジや繊維集合体等のインク吸収体１５が設けられている。インク吸収体１５は、記録ヘッドのインク吐出用のノズル部に形成されるメニスカスの保持力と平衡してインク吐出部からのインク漏れを防止するに十分で、かつ記録ヘッドのインク吐出動作が可能な範囲にある適切な負圧を発生するためのものである。インク収納室１１のインク１０が負圧発生部材収納室１２を介してインク供給口７から記録ヘッドに供給される。
【００２３】
なお、インクカートリッジ１の内部構成は、このようなインク吸収体の収納室とインクをそのまま貯留する収納室とに分かれた形態に限られない。例えば、インク吸収体がインクカートリッジ内部空間の実質的に全体に充填されるものでもよい。また、負圧発生手段としてインク吸収体を用いるのではなく、容積を拡張する方向に張力を発生するゴム等の弾性材料で形成した袋状部材内にインクをそのまま充填し、この袋状部材が発生する張力によって内部のインクに負圧を作用するようにしたものでもよい。さらには、インク収容空間の少なくとも一部を可撓性部材で構成し、その空間内にインクだけを収容するとともに、可撓性部材にばね力を作用させることで負圧を発生させるようにしたものでもよい。
【００２４】
インク収納室１１の底部には、インクカートリッジ１の装置への装着時において本体装置側に設けられたインク残量検出用センサ（後述）と対向可能な部位に、被検出部１７が設けられている。本実施形態において、インク残量検出用センサは発光部および受光部を有する光センサである。また、被検出部１７は、透明もしくは半透明な材質からなり、インク充填時には適切に発光部からの光を反射させて受光部（後述）に戻すことができ、インク収納室１１が空になった状態では受光部に光が戻らないように形状，角度等が定められた斜面部を有したプリズム状のものである。
【００２５】
ラッチレバー３はインクカートリッジ１の外装と一体に、樹脂により形成されており、後述するインクカートリッジホルダへの装着操作等を行う際に被支持部を中心に変位可能な構成である。インクカートリッジ１の左右外側壁には、後述するインクカートリッジホルダの係止部にそれぞれ係合可能な第１係合部５および第２係合部６（本例ではラッチレバー３に一体化されている）が設けられ、これらの係合によってインクカートリッジ１は、インクカートリッジホルダに装着保持される。
【００２６】
インクカートリッジ１の天面には負圧発生部材収納室１２に連通した溝構造が迷路状に形成され、フィルム状に形成されたＩＣモジュール１００が接着されることにより大気連通路を構成している。
【００２７】
図４は、この状態をインクカートリッジ１の天面からみた平面図である。大気連通路１８はシート部材切捨て部１０１Ｂ内に終端がある。図５は、シート部材１０１Ｂの切捨てにより、大気連通路１８が大気に開放された状態、また同時に電線１１１が切断された状態を示している。
【００２８】
図６は、本発明に懸かるインクジェットプリンタ２００の外観を示す図であり、本体カバー２０１を開放した状態を示す斜視図である。図４に示すように、本実施形態のプリンタ２００は、記録ヘッドおよびブラック、シアン、マゼンタ、イエロー（以下、「Ｋ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」と略す）の４種のインクカートリッジ１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ（以下では、これらのインクカートリッジを同一の符号「１」で示す場合もある）を搭載したキャリッジ２０５が走査のための移動をして記録を行う機構などプリンタの主要部分が、本体カバー２０１およびその他のケース部分によって覆われているプリンタ本体と、その前後にそれぞれ設けられる排紙トレイ２０３と、自動給紙装置（ＡＳＦ）２０２とを備えたものである。また、本体カバーを閉じた状態および開いた状態の両方で本プリンタの状態を表示するための表示器、電源スイッチおよびリセットスイッチを備えた操作パネル２１３が設けられている。
【００２９】
本体カバー２０１を開放した状態では、ユーザは、記録ヘッドおよびインクカートリッジを搭載したキャリッジ２０５が移動する範囲およびその周辺を見ることができる。本体カバー２０１を開けると、キャリッジ２０５が自動的に同図に示すほぼ中央の位置（以下、「インクカートリッジ交換位置」ともいう）へ移動するシーケンスが実行され、ユーザは、このインクカートリッジ交換位置でそれぞれのインクカートリッジの交換操作などを行うことができる。
【００３０】
図７は、上述したインクジェットプリンタの制御構成を示すブロック図であり、プリンタ本体におけるＰＣＢ（記録配線基板）形態の制御回路３００とそれによって制御される構成を主に示している。
【００３１】
図７において、制御回路３００は本プリンタに関するデータ処理および動作制御を実行する。具体的には、ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０３に格納されているプログラムに従い、印刷に関する処理などを実行する。また、ＲＡＭ３０２は、ＣＰＵ３０１による処理実行の際に、ワークエリアとして用いられる。
【００３２】
図７において模式的に示されるように、キャリッジ２０５に搭載された記録ヘッドユニット４０５は、「Ｋ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」の各インクを吐出するための複数の吐出口が形成されたそれぞれの記録ヘッド（不図示）を備えている。そして、記録ヘッドユニット４０５、およびインクカートリッジホルダ２２０には、これらの記録ヘッドに対応してインクカートリッジ１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙが着脱自在に搭載される。
【００３３】
キャリッジ２０５に設けられたコネクタ（不図示）と本体側の制御回路３００はフレキシブルケーブル２０６を介して信号接続する。さらに、キャリッジ２０５に記録ヘッドユニット４０５が装着されることにより、キャリッジ２０５の上記コネクタと記録ヘッドユニット４０５の上記コネクタとが信号接続する。記録ヘッドにおけるそれぞれのインク吐出の制御についても、同様に、フレキシブルケーブル２０６、キャリッジ２０５のコネクタ、および記録ヘッドユニットのコネクタを介してそれぞれの記録ヘッドに設けられた駆動回路などが、本体側の制御回路３００と信号接続し、これにより、制御回路３００はそれぞれの記録ヘッドにおけるインク吐出などを制御することができる。
【００３４】
また、キャリッジ２０５の移動経路に沿ってエンコーダスケール２０９が設けられるともに、キャリッジ２０５にはエンコーダセンサ２１１が設けられる。このセンサの検出信号はフレキシブルケーブル２０６を介して制御回路３００に入力し、これにより、キャリッジ２０５の移動位置を知ることができる。この位置情報は、各記録ヘッド吐出制御に用いられる。さらに、キャリッジ２０５の移動範囲における所定の位置の近傍に設けられる発光／受光部２１４は、発光素子と受光素子とを有し、キャリッジ２０５に搭載されるそれぞれのインクカートリッジ１のインク残量に係る信号を制御回路３００に出力する。そして、制御回路３００は、この信号に基づき、インク残量を検出することができる。
【００３５】
本実施形態のプリンタは、記録ヘッドユニット４０５に各色のインクが供給され、記録ヘッドユニット４０５がキャリッジ２０５の移動によって用紙などの記録媒体に対して走査を行い、この走査の間に記録媒体にインクを吐出して記録を行うものである。すなわち、キャリッジ２０５は、その移動方向に延在するガイド軸２０７と摺動可能に係合するとともに、キャリッジモータおよびその駆動力伝達機構によって、上述の移動をすることができる。そして、「Ｋ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」のインクに対応したそれぞれの記録ヘッドでは、フレキシブルケーブル２０６を介して本体側の制御回路３００から送られる吐出データに基づいてインク吐出が行われる。
【００３６】
また、紙送りローラや排紙ローラなどの紙送り機構が設けられ、自動給紙装置２０２から給紙された記録媒体（不図示）を排紙トレイ２０３まで搬送することができる。記録ヘッドが上記の移動によって走査しその間にそれぞれの記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録ヘッドにおける吐出口に対応した幅の領域に記録を行うとともに、この走査と次の走査の間に、上記紙送り機構によって上記幅に応じた所定量の紙送りを行うことにより、記録媒体に対して順次記録を行っていく。
【００３７】
図８は、記録ヘッドユニット４０５および、インクカートリッジ１をキャリッジに装着した状態を示す側断面図である。記録ヘッドユニット４０５に設けられた第１係止部４５５および、インクカートリッジホルダ２２０に設けられた第２係止部２５６に対し、インクカートリッジ１の第１係合部５および第２係合部６がそれぞれ係合することで、インクカートリッジ１がヘッドユニット４０５およびインクカートリッジホルダ２２０に装着され、固定される。
【００３８】
さらに、図８に示すように、インクカートリッジホルダ２２０の下面にはインクカートリッジに具備されたＩＣモジュールとの無線通信手段である通信ユニット２１５が装着されている。通信ユニット２１５は、キャリッジと一体に構成される必要はなく、キャリッジホームポジションやタンク交換ポジションなどにおけるＩＣモジュール位置近傍の本体部材等に固定して構成されていてもよい。
【００３９】
上述のような構成において、以下に本実施の形態のインクカートリッジ１の使用方法を具体的に説明する。本形態のインクカートリッジ１は、生産工程の最終段階で図１の回路チップ１３０に製品種別の識別データなどの各種情報が格納される。
【００４０】
図９に示す処理は、ユーザが本実施形態のプリンタの本体カバーを開いたとき、所定のセンサによってこれを検知して起動される処理である。本処理が起動されるとキャリッジを、図６にて説明したインクカートリッジ交換位置に移動する。
【００４１】
ユーザが本体カバーを開け、キャリッジがインクカートリッジ交換位置に移動した後、図８に示すように、プリンタ本体２００にインクカートリッジを装着する。
【００４２】
このとき、通信ユニット２１５は４種の搭載インクカートリッジに対して、順次連通口開放状態取得コマンドを発行する。上述した装着過程において、インクカートリッジが無線通信可能な領域に入ると、ＩＣモジュールの電源回路から電源が回路チップ内に供給され、動作可能状態となる。ＩＣモジュールは受信した連通口開放状態取得コマンドに対し、電線１１１の状態を検出し、結果を通信ユニット２１５に返信する。プリンタ本体は、万一大気連通口が未開放である場合には、本体の操作パネル２１３の表示器、または、ホストコンピュータを介して使用者にその旨報知することができる。
【００４３】
本形態ではインクカートリッジ１が記憶回路１３４により所定の情報を更新自在に記憶しており、プリンタ本体２００等がインクカートリッジ１の記憶回路１３４から所定の情報を読み出すとともに書き込むことを例示した。しかし、インクカートリッジ１の情報記憶媒体を所定の情報を固定的に記憶しているＲＯＭ(Read Only Memory)とし、プリンタ本体２００および無線通信装置２１５がインクカートリッジ１から所定の情報を読み出すのみとすることも可能である。
【００４４】
さらに、本形態ではインクカートリッジ１が情報記憶媒体としてフラッシュメモリを有していることを例示したが、これをＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable Programmable ROM)、ＦｅＲＡＭ(Ferroelectric RAM)，バッテリが接続されたＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ、等とすることも可能である。
【００４５】
また、本形態ではインクカートリッジ１が、アンテナ１４０とＲＦ回路１３８、電源回路１３７からなる電力発生手段を有しており、電磁誘導により電力を発生することを例示したが、例えば、マイクロ波の電界エネルギーを利用する方式であってもよく、また、ＩＣモジュール１００にバッテリを搭載することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＩＣモジュールの平面図である。
【図２】上記第１の実施形態に係るＩＣモジュールの機能を説明するブロック図である。
【図３】上記第１の実施形態に係るインクカートリッジの側断面図である。
【図４】上記第１の実施形態に係るインクカートリッジにＩＣモジュールを具備した状態を示す平面図である。
【図５】上記第１の実施形態に係るインクカートリッジに具備されたＩＣモジュールの切捨て部を取り除いた状態を示す平面図である。
【図６】上記第１の実施形態のインクカートリッジを装着して記録を行うインクジェットプリンタの外観を示す斜視図である。
【図７】上記インクジェットプリンタの制御構成を示すブロック図である。
【図８】上記第１の実施形態に係るインクカートリッジを記録ヘッドおよびホルダに装着した状態を説明するための側断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るインクカートリッジの着脱に関する制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１、１Ｋ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ  インクカートリッジ
３  ラッチレバー
５  第１係合部
６  第２係合部
７  インク供給口
１０  インク
１１  インク収容室
１２  負圧発生部材収容室
１３  連通口
１５  インク吸収体
１７  被検出部
１８  大気連通路
１００  ＩＣモジュール
１０１  ベースシート
１１１  電線
１３０  回路チップ
１４０  アンテナ
１３４  記憶回路
１３５  制御回路
１３６  入出力回路
１３７  電源回路
１３８  ＲＦ回路
２００  インクジェットプリンタ
２０１  本体カバー
２０２  自動給紙装置
２０３  排紙トレイ
２０５  キャリッジ
２０６  フレキシブルケーブル
２０７  ガイド軸
２０９  エンコーダスケール
２１１  エンコーダセンサ
２１３  操作パネル
２１４  発光／受光部
２１５  通信ユニット
２２０  ホルダ
２２２  接続部材
２５６  第２係止部
３００  本体制御基板
３０１  ＣＰＵ
３０２  ＲＡＭ
３０３  ＲＯＭ
４０５  記録ヘッドユニット
４０７  インク導入口
４５５  第１係止部
【図１】
2007245636.tif 000003
【図２】
2007245636.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007245636.tif 000007
【図６】
2007245636.tif 000008
【図７】
2007245636.tif 000009
【図８】
2007245636.tif 000010
【図９】
2007245636.tif 000011