JP2005088284A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクカートリッジの内部のインクの残量検出と、インクカートリッジのホルダへの装着の有無とを１つのセンサで検出でき、且つこれらの検出に要するスペースを縮小化すること。
【解決手段】 発光部２ａと受光部２ｂとを有するセンサ２と、センサ２からの発射光を受光部２ｂに反射可能な第１の反射部６１ａを有するインクカートリッジ６１とを備え、インクが所定残量以下の場合に、第１の反射部６１ａによる反射光をセンサ２で検出する記録装置１００において、インクカートリッジ６１が着脱自在に装着されるホルダ１に、センサ２からの発射光を受光部２ｂに反射可能な第２の反射部９を設け、インクカートリッジ６１がホルダ１に未装着の場合に、第２の反射部９がセンサ２からの発射光を受光部２ｂに反射することにより、センサ２でホルダ１へのインクカートリッジ６１の装着の有無を検出するように構成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、記録ヘッドに供給するインクを収容するインクカートリッジを備えた記録装置に関するものであり、特に、インクカートリッジの内部のインクに対する残量検出の機構を備えた記録装置に関するものである。

従来、プリンタ等の記録装置に用いられるインクカートリッジには、記録の途中でインク切れが生じることを防止するために、インクの有無を反射型の光学センサにより検出するように構成されているものがある。この種のインクカートリッジでは、一般に、光透過性を有するケース内にインクが収容されており、そのケース内へ光源から光を照射した際の反射光の光量が、インクの有無の状態に応じて変化することを利用して、ケース内のインクの有無を検出する。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、上述のインクの有無検出の原理を説明するためのインクカートリッジの断面図である。インクカートリッジ２６１は、光透過性を有する材料（例えば、ポリプロピレン等の樹脂材料）を用いて成形されており、インクＣを含浸可能な多孔質材（図示せず）が収納される第１の室２５８と、インク検出用のセンサ２からの光が照射される第２の室２５９とを備えている。インクＣは、これら第１及び第２の室２５８、２５９に収容されている。そして、このインクカートリッジ２６１は、記録ヘッド（図示せず）を備えたヘッドホルダ２０１に着脱自在に装着されており、記録ヘッドによるインクの吐出に応じて、この記録ヘッドにインクを供給している。

インクカートリッジ２６１では、まず第１の室２５８内のインクＣが消費され、この第１の室２５８内のインクがすべて消費された後に、第２の室２５９内のインクが消費されるように構成されている。一方、センサ２は、発光部（図示せず）と、その反射光を受光する受光部（図示せず）とを備えている。

インクカートリッジ２６１の内部にインクＣが充分にある場合には、図９（ａ）に示すように、センサ２からの発射光ａは、インクカートリッジ２６１の材質の屈折率とインクＣの屈折率とが非常に近いため、その大部分がインクカートリッジ２６１を透過し、インクＣ内を進行する。そのため、インクカートリッジ２６１からセンサ２へ向かう反射光の光量はきわめて小さいものとなる。

インクカートリッジ２６１の内部のインクが消費されて、第２の室２５９におけるインクの残量も僅かとなった場合には、図９（ｂ）に示すように、センサ２からの発射光ａは、インクカートリッジ２６１の材質の屈折率と空気の屈折率とが異なるため、第２の室２５９の外壁内面と空気との界面で反射する。そのため、インクカートリッジ２６１からセンサ２へ向かう反射光ｂの光量は大きなものとなる。

このように、インクカートリッジ２６１から反射する反射光の光量が、インクの有無に応じて変化するので、この光量の差をセンサ２で検出することによって、インクカートリッジ２６１の内部のインクが所定残量以下になったか否かを検出していた。

他方、インクカートリッジ２６１がヘッドホルダ２０１に装着されていない場合には、図９（ｃ）に示すように、センサ２から発射された発射光ａは、インクカートリッジ２６１自体が存在しないため、反射されることなくそのまま進行してしまい、反射光がセンサ２にほとんど戻って来ないという状態で、前記「インク有り」の検出レベルと略同じとなる。

従って、センサ２はインクカートリッジ２６１が未装着でも、インクカートリッジ２６１の内部に充分インクが残っているという間違った検出をするため、インクカートリッジ２６１が装着されていないにも拘わらず印字動作を開始してしまうという課題を有していた。

この課題を解決するために、上述したようなインク残量検出用のセンサと別個に、インクカートリッジの装着の有無を検出する例えば圧力センサ等を設けることが考えられるが、この場合、全体の構成や配置が複雑化し、コストが嵩むという課題を新たに生じることになる。

そこで、例えば、特許文献１では、インク残量検出と、インクカートリッジの装着検出とを透過型の光センサで検出する形態が示されている。この特許文献１では、センサとして透過型のフォトセンサを用い、このフォトセンサの発光部と受光部とでインクカートリッジを略鉛直方向から挟むように配置している。発光部からの発射光はインクカートリッジの内部を透過して直進し受光部に到達するが、発射光の一部はインクに吸収されるため、インクの量（高さ）によって、受光部に到達する光量が変化する。また、インクカートリッジが装着されていないと、発光部からの発射光は、ほとんど減少せずに受光部に到達する。そのため、受光部に到達した光量を比較することにより、インクカートリッジの内部のインクの量とともに、インクカートリッジの装着の有無も検出することができる。
特許第２９６０６１４号公報（図４参照）

しかしながら、特許文献１のような透過型のセンサを用いる構成では、ホルダに装着されたインクカートリッジを挟むように、センサの発光部と受光部とを配置しなければならず、小型化が望まれる記録装置においては、スペースの縮小化の点で限界があった。

本発明は、このような課題を解消し、インクカートリッジの内部のインクの残量検出と、インクカートリッジのホルダへの装着の有無とを１つのセンサで検出でき、且つこれらの検出に要するスペースを縮小化することのできる記録装置の提供を目的とするものである。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明における記録装置は、発光部と受光部とを有するセンサと、このセンサからの発射光を前記受光部に反射可能な第１の反射部を有するインクカートリッジとを備え、前記インクカートリッジに収容され且つ記録ヘッドに供給されるインクが所定残量以下の場合に、前記第１の反射部による反射光を前記センサで検出する記録装置において、前記インクカートリッジが着脱自在に装着されるホルダに、前記センサからの発射光を前記受光部に反射可能な第２の反射部を設け、インクカートリッジがホルダに未装着の場合に、前記第２の反射部が前記センサからの発射光を前記受光部に反射することにより、前記センサで前記ホルダへのインクカートリッジの装着の有無を検出するように構成したことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の記録装置において、前記センサによる検出値は、前記第２の反射部の反射に基づく検出値と、前記第１の反射部の反射に基づく検出値とに識別可能に設定されていることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の記録装置において、前記第２の反射部は前記ホルダに取り付けられた可動部材に設けられ、インクカートリッジが前記ホルダへ未装着の場合に、前記可動部材は、前記第２の反射部が前記センサからの発射光を前記受光部に反射する位置にあり、インクカートリッジが前記ホルダへ装着された場合には、前記可動部材は、前記第２の反射部が前記センサからの発射光を前記受光部に反射しない位置に変位することを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の記録装置において、前記第２の反射部は前記ホルダの一部に設けられ、インクカートリッジが前記ホルダへ未装着の場合には、前記第２の反射部は、前記センサからの発射光を前記受光部に反射するように露出し、インクカートリッジが前記ホルダへ装着された場合には、前記第２の反射部は、前記センサに対してインクカートリッジにより隠蔽されることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の記録装置において、前記第２の反射部は、反射性を有する部材の貼着により形成されていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、インクカートリッジの第１の反射部からの反射を利用してインクの残量を検出するように反射型のセンサを設けるとともに、ホルダに第２の反射部を設け、この第２の反射部からの反射も前記センサで検出できるように構成している。そして、前記第２の反射部からの反射の有無が、ホルダへのインクカートリッジの未装着及び装着によって変化するようにしている。これにより、１つのセンサで、インクの残量検出とインクカートリッジのホルダへの装着の有無を検出することができ、センサに係るコストを削減できる。また、反射型のセンサであるため、発光部と受光部とを一体化でき、設置に要するスペースを縮小化できる。

請求項２の発明によれば、第２の反射部に基づく検出値と第１の反射部に基づく検出値とを識別できるため、検出値によって、インクの残量不足が生じたのか、インクカートリッジが未装着なのかを判定することができる。これにより、記録装置にエラーが発生した際に、正確な原因をユーザに通知することができる。

請求項３の発明によれば、インクカートリッジの装着、未装着に応じて、可動部材を変位させることにより、インクカートリッジの存在を速やかに第２の反射部による反射の有無に反映させることができる。

請求項４の発明によれば、インクカートリッジの装着、未装着に応じて、第２の反射部を隠蔽、露出させることにより、インクカートリッジの存在を速やかに第２の反射部による反射の有無に反映させることができる。

請求項５の発明によれば、貼着により第２の反射部が形成できるため、任意の部位にきわめて容易に第２の反射部を設けることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を適用するインクジェット記録装置の斜視図、図２は第１の実施形態のヘッドホルダにインクカートリッジを１つ装着した状態の斜視図、図３はヘッドホルダの縦断面図、図４はヘッドホルダの背面図、図５はインクカートリッジをヘッドホルダに装着した状態の縦断面図、図６はセンサの受光量に基づく検出閾値を模式的に示した図である。

本発明のインクカートリッジ６１は、記録装置としてインクジェット記録装置１００に適用され、図１に示すように、例えば、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たインクカートリッジ６１と、用紙（被記録媒体）６２に記録するためのプリンタヘッド６３と、前記インクカートリッジ６１とプリンタヘッド６３が搭載されるキャリッジ６４と、このキャリッジ６４を前記用紙６２の搬送方向（副走査方向、Ｙ方向として図示）と直交する方向（主走査方向、Ｘ方向として図示）に往復移動させる駆動ユニット６５、キャリッジ６４の往復移動方向に延び、前記プリンタヘッド６３と対向配置されたプラテンローラ６６と、パージ装置６７とを備えている。

駆動ユニット６５は、キャリッジ６４の下端部に配置されてプラテンローラ６６と平行に延びるキャリッジ軸７１と、キャリッジ６４の上端部に配置されてキャリッジ軸７１と平行に延びるガイド板７２と、キャリッジ軸７１とガイド板７２との間にあって、キャリッジ軸７１の両端部に配置される２つのプーリ７３、７４と、この両プーリ７３，７４に巻き掛けしたタイミングベルト７５とからなる。

モータ７６の駆動に従って回転する一方のプーリ７３からの駆動力により、タイミングベルト７５に接合されているキャリッジ６４が、前記キャリッジ軸７１とガイド板７２に支持されて直線往復移動できる。

図示しない給紙部からＹ方向（副走査方向）に搬送される用紙６２は、前記プラテンローラ６６とプリンタヘッド６３との間に導入されて、後述するようにプリンタヘッド６３から吐出されるインクにより所定の記録がなされ、その後排紙される。

パージ装置６７はプラテンローラ６６の側方に設けられ、プリンタヘッド６３がリセット位置にある時に、プリンタヘッド６３に対向するように配置されている。このパージ装置６７は、プリンタヘッド６３の複数のノズル（図示せず）を覆うように当該ノズルの開口面に対して当接するパージキャップ８１と、ポンプ８２及びカム８３と、インク貯留部８４とを備えている。プリンタヘッド６３がリセット位置にあるときに、プリンタヘッド６３の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インクを、カム８３の駆動によりポンプ８２によって吸引することにより、プリンタヘッド６３の回復を図るようにしている。なお、吸引された不良インクはインク貯留部８４に貯められる。

パージ装置６７におけるプラテンローラ６６側の位置には、パージ装置６７に隣接してワイパ部材８６が配置されている。このワイパ部材８６はへら状に形成されており、キャリッジ６４の移動に伴って、プリンタヘッド６３のノズル面を拭くものである。ノズル面を拭く場合に、ワイパ部材８６は上方に突出され、ノズル面を拭かない場合には下方に後退している。

キャップ８５は、インクの乾燥を防止するため、記録が終了するとリセット位置に戻されるキャリッジ６４に搭載されたプリンタヘッド６３の複数のノズル（図示せず）を覆うものである。

キャリッジ６４の移動方向におけるパージ装置６７の反対側（図１の右側）には、移動してきたプリンタヘッド６３に対向する位置にセンサ２が設置されている。このセンサ２は、発光部２ａと受光部２ｂとを有する（図３参照）反射型の光学式センサであり、各インクカートリッジ６１の内部のインクが所定残量以下になったか否か、及び各インクカートリッジ６１がヘッドホルダ１（請求項のホルダに相当）に装着されているか否かを検出するためのものである。

プリンタヘッド６３は、図２に示すように、ヘッドホルダ１と、このヘッドホルダ１の底板５の下面側に固着されたヘッドユニット（記録ヘッド）６とを有している。１つのヘッドホルダ１には、２つのヘッドユニット６が固着されているが、図示を省略している。ヘッドホルダ１は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂製の射出成形品であり、上面が開放された略箱状に形成されており、この略箱状の内側に、４つのインクカートリッジ６１を着脱自在に装着できるようになっている。このヘッドホルダ１の背板１ａの下端部には、４つのインクカートリッジ６１の下端部が露出する大きさの開口窓１ｂが形成されている。

インクカートリッジ６１には、ヘッドホルダ１に装着された際に前記開口窓１ｂから露出してセンサ２と対向する部位に、第１の反射部６１ａが設けられている。この第１の反射部６１ａは、センサ２の発光部２ａからの発射光を受光部２ｂに反射可能に設けられているが、その詳細については後述する。

また、前記第１の反射部６１ａとは別に、ヘッドホルダ１には、センサ２の発光部２ａからの発射光を受光部２ｂに反射可能な第２の反射部９が設けられている。この第２の反射部９は、ヘッドホルダ１にインクカートリッジ６１が未装着の場合に、受光部２ｂに反射光を反射し、ヘッドホルダ１にインクカートリッジ６１が装着された場合には、受光部２ｂに反射光を反射しないように構成されている。

第１の実施形態では、第２の反射部９を備えた部位が、インクカートリッジ６１のヘッドホルダ１への装着動作に応じて変位するように形成されており、具体的には、第２の反射部９は、ヘッドホルダ１の下端部において、姿勢変更可能に取り付けられた可動部材７に設けられている。

この可動部材７は、４つのインクカートリッジ６１のヘッドホルダ１における装着位置に対応して、４つ配置されており、各インクカートリッジ６１の下端部によって、それぞれ独立して下方へ押圧されるように構成されている。

ヘッドホルダ１の背板１ａと直交する側板１ｃ、１ｄには、その各下端縁部の略中央部分を結んで支持軸３が取り付けられており、縦断面が略Ｌ字状を呈する可動部材７の基端部が、支持軸３に回動可能に軸支されている。

可動部材７の先端部側は、その外側面が開口窓１ｂから露出してセンサ２と対向するように形成されており、この外側面に、前記第２の反射部９が設けられている。そして、図３に示すように、この第２の反射部９がセンサ２と対向する姿勢を保つように付勢する付勢手段８が、可動部材７の基端部に取り付けられている。

可動部材７に設けられた第２の反射部９は、反射性を有する光沢部材（例えばアルミ等）の貼着により形成されている。この第２の反射部９には、第１の反射部６１ａによる反射より高い反射率の部材が選択されている。換言すれば、第２の反射部９の反射により受光部２ｂで得られる受光量が、第１の反射部６１ａの反射により受光部２ｂで得られる受光量より大きくなるように、第１及び第２の反射部６１ａ、９が予め設定されている。

センサ２は、コントローラ１０に接続されており、このコントローラ１０でセンサ２の受光量に基づく検出をおこなっている。図６に示すように、コントローラ１０では、受光量の小さい順にＬ１、Ｌ２、Ｌ３の閾値が設定されており、これらの閾値とセンサ２の受光量を比較することにより、各種の判定をおこなっている。閾値Ｌ３は、第２の反射部９の反射による受光量に基づいて設定されており、コントローラ１０では、受光量がＬ３（もしくはＬ３以上）の場合に、インクカートリッジ６１がヘッドホルダ１に未装着であると判定する。また、閾値Ｌ２は、第１の反射部６１ａの反射による受光量に基づいて設定されており、コントローラ１０では、受光量がＬ２（もしくはＬ２以上Ｌ３未満）の場合に、インクカートリッジ６１のインクが所定残量以下になったと判定する。センサ２が反射光を受光した場合には、前記したように第１の反射部６１ａの反射率と第２の反射部９の反射率とを変えているので、コントローラ１０では、検出値を識別することができるようになっている。さらに、閾値Ｌ１は、第１の反射部６１ａからほとんど反射光が戻って来ない場合の受光量に基づいて設定されており、コントローラ１０では、受光量がＬ１（もしくはＬ１以下）の場合に、インクカートリッジ６１のインクが充分残っていると判定する。

そして、このコントローラ１０は、インクジェット記録装置１００の表示手段（液晶パネル等）２０に接続されている。前記した判定で、インクカートリッジ６１が未装着である場合には、コントローラ１０は、強制的に印字動作を開始させないようにしたり、警告音を出させたり、表示手段２０に未装着の旨を表示してユーザに通知させたりする。また、インクカートリッジ６１のインクが所定残量以下となった場合には、表示手段２０にインク交換の時期が近付いた旨を表示してユーザに通知する。

なお、センサ２に備えられた発光部２ａと受光部２ｂとは、図３及び図５では縦に配置されているが、これらは横に配置されたり、発射光と反射光とが平行ではなく所定角度を形成するように配置されてもよい。また、可動部材７は、前述したようにインクカートリッジ６１の装着により姿勢変更するように変位する形態に限定するものではなく、例えば、インクカートリッジ６１の装着により上下動するように変位する形態等でもよい。

インクカートリッジ６１は、図５に示すように、上面が開口した略箱状に形成されたケース５０と、ケース５０の上面に配置される中蓋体５１と、中蓋体５１の上面に配置される上蓋体５２とを備えている。これらケース５０、中蓋体５１、及び上蓋体５２は樹脂材料により成形されている。中蓋体５１は、ケース５０の上面を覆うように熱溶着され、上蓋体５２は中蓋体５１に穿設された後述する各穴を塞ぐように熱溶着で固定されている。

そして、このケース５０の側板５０ａの下部が前記した第１の反射部６１ａとなっている。この第１の反射部６１ａは、インクカートリッジ６１の内部のインクが、所定残量以下になったか否かをセンサ２で検出するために用いられる部位である。インクカートリッジ６１の内部のインクは、記録ヘッド６に供給されて消費され、インク液面が下がって第１の反射部６１ａの内側に空隙部分が生じると、センサ２からの発射光に対する反射の度合いが変化するので、この変化を利用してインクが所定残量以下になったか否かを検出するように構成されている。検出するインクの残量は、第１の反射部６１ａの高さ位置、すなわちセンサ２の発射光が照射される位置によって任意に設定できる。

ケース５０においては、インクの残量検出のための透光性を確保するために、少なくとも第１の反射部６１ａの部位は、インクの屈折率に近い屈折率の材料として透明または半透明の材料が選択される。また、この第１の反射部６１ａにおける側板５０ａの内面側に凹凸条を設けることにより、プリズムを形成してもよい。なお、厳密には、第１の反射部６１ａは、ケース５０の側板５０ａの内側面側とケース５０の内部の空気との界面となる。

このインクカートリッジ６１の底板５０ｂには、ヘッドユニット６にインクを供給するインク供給口５３が穿設されている。また、第１の反射部６１ａが設けられた側板５０ａに平行な側板５０ｃには、大気連通孔５４が穿設されている。底板５０ｂの外面におけるインク供給口５３の周囲には、インク供給口５３と間隔をあけてリング状の溝部５３ａが凹み形成されている。この溝部５３ａには、パッキン部材９０の上端部が嵌め込まれるようになっている。

一方、ヘッドホルダ１の底板５には、その上下面を連通する連通孔４が穿設され、この連通孔４にヘッドユニット６に固着されたスリーブ部材１８が下方から挿入される。このスリーブ部材１８の外周には、前記パッキン部材９０が被嵌され、前記インク供給口５３がスリーブ部材１８に接続されるようになっている。

次に、インクカートリッジ６１の内部について詳細に説明する。まず、ケース５０の内部には、図５に示すように、上下に略平行に延びる仕切壁５５、５６と、その両仕切壁５５、５６の下端と接続する底部仕切壁５７が設けられている。これら仕切壁５５、５６、及び底部仕切壁５７は、側面５０ａ、５０ｃに直交する両側面に接続されている。

そして、インクカートリッジ６１の内部は、ケース５０の四方の側面、各仕切壁、及び内蓋体５１により、第１の室５８、第２の室５９及び大気連通路６０の３つに区画されている。

第１の室５８は、仕切壁５５、５６及び底部仕切壁５６とで区画された領域で、この第１の室５８には、インクを吸収して収容するポリウレタンフォーム等の多孔質材９１が収納されている。

第２の室５９は、仕切壁５６に沿って上下に延びるとともに底部仕切壁５７の下面に沿って曲げられた側面視略Ｌ字状の領域であり、ケース５０の底板５０ｂに穿設されたインク供給口５３と連通している。

大気連通路６０は、仕切壁５５に沿って上下に延びる領域であり、ケース５０の側板５０ｃに穿設された大気連通孔５４と連通している。

第１の室５８と第２の室５９とは、底部仕切壁５７に穿設された連通孔９２により接続されている。第１の室５８と第２の室５９とにはインクが収容され、両室でインク収容室を形成しているが、第１の室５８の容積は、第２の室５９の容積に比して十分大きくなっている。第２の室５９は、後述するようにインク充填時の通路となるとともに、第１の室５８からヘッドユニット６へインクを供給する際の中継室となる。

一方、中蓋体５２には、第２の室５９の上端に対応してインク充填口９３が形成され、第１の室５８の上端に対応して減圧口９４が形成されている。また、第１の室５８と大気連通路６０とは、中蓋体５２に、仕切壁５５の上端を跨ぐようにして形成された通路９５により連通されている。通路９５は、中蓋体５２に下向きコの字状に形成されており、その一端は減圧口９４を介して第１の室５８に連通され、他端は大気連通路６０に連通されている。インク充填口９３と通路９５の上面は、インク充填後に中蓋体５２の外面に上蓋体５１が熱溶着等により固定されることで封止される。

上述したような構成によると、まず、図５に示すように、インクカートリッジ６１におけるケース５０の第１の室５８に多孔質材９１が挿入された状態で、ケース５０の上面に中蓋体５１が熱溶着により固定される。

そして、インク供給口５３と大気連通孔５４とを覆って封止するように、ケース５０の外側面にはシール材（図示せず）が熱溶着される。

次に、この状態で中蓋体５１に設けられた減圧口９４から第１の室５８内の空気が吸引され、第１の室５８及びこの第１の室５８に連通孔９２を介して連通された第２の室５９が減圧される。

そして、中蓋体５１に設けられたインク充填口９３からインクが充填され、インクはインク充填口９３から第２の室５９及び連通孔９２を通って第１の室５８の多孔質材９１に充填される。充填終了後に、中蓋体５１の上面に上蓋体５２が熱溶着され、インク充填口９３及び通路９５の上面（減圧口９４）が封止される。これによりインクカートリッジ６１が完成される。

次に、インクカートリッジ６１をヘッドホルダ１に装着するに際し、インク供給口５３及び大気連通孔５４を塞いでいたシール材（図示せず）が剥離され、インクカートリッジ６１がヘッドホルダ１の所定位置に装着される。このとき、図２及び図５に示すように、インクカートリッジ６１はその下部で可動部材７を下方に押圧し、第１の反射部６１ａが開口窓１ｂから露出するように装着される。

また、パッキン部材９０の上端部が、インク供給口５３の周囲に設けられている溝部５３ａに嵌め込まれて、パッキン部材９０の下端部に挿入されたスリーブ部材１８がインク供給口５３に接続される。これにより、インクカートリッジ６１のインクをスリーブ部材１８を介してヘッドユニット６に供給可能となる。

そして、４色のインクカートリッジ６１が全てヘッドホルダ１に装着されると、２つのヘッドユニット６に、それぞれスリーブ部材１８を介してインクカートリッジ６１が接続される。そして、パージ装置６７によりヘッドユニット６内への各色インクの吸引作業が行われる（図１参照）。

ヘッドユニット６からインクを吐出する際には、ヘッドユニット６を備えたヘッドホルダ１が、主走査方向（Ｘ方向）に移動する。そして、ヘッドホルダ１が、センサ２と対向する位置に来る度に、発光部２ａからの発射光が、ヘッドホルダ１の開口窓１ｂに照射される。インクカートリッジ６１が４つともヘッドホルダ１に装着されている場合には、開口窓１ｂに露出する４つの第１の反射部６１ａに順次照射され、各インクカートリッジ６１についてその残量が確認される。

ヘッドユニット６がインクを吐出すると、吐出方向に負圧を発生させ、インクカートリッジ６１からインクを吸引する。インク供給口５３から第２の室５９内のインクが流出すると、第１の室５８内の多孔質材９１から第２の室５９内にインクが補給される。そして、第１の室５８内のインクの消費にともない、大気連通孔５４から大気連通路６０及び通路９５を介して第１の室５８に大気が導入される。これにより、ヘッドユニット６へのインクの供給が速やかに行われる。

第２の室５９の上端は中蓋体５１及び上蓋体５２で封止されているので、第２の室５９にインクがフル充填されている状態では、第２の室５９のインクに大気圧が働かないから、第１の室５８内のインクがほぼ消費された後に、第２の室５９内のインクが消費されるようになる。

インクカートリッジ６１の第１の反射部６１ａの材質の屈折率は、インクの屈折率と非常に近いため、第２の室５９の内部にインクが充分残っている状態では、センサ２の発光部２ａからの発射光は、その大部分が第１の反射部６１ａを透過し、インク内を進行する。その結果、センサ２の受光部２ｂでは、反射光をほとんど受光しない。このときの受光量が、コントローラ１０で図６に示す閾値と比較され、Ｌ１（もしくはＬ１以下）であることが検出される。そして、インクカートリッジ６１の内部にインクが充分ある状態として判定され、そのまま動作が継続される。

そして、インクの消費にともなって、第２の室５９のインク液面が下がり、第１の反射部６１ａの内面側に空隙部分ができると、インクカートリッジ６１の屈折率と空気の屈折率とが異なるため、センサ２の発光部２ａからの発射光は、第１の反射部６１ａで反射して受光部２ｂに受光される。このときの受光量が、コントローラ１０で図６に示す閾値と比較され、Ｌ２（もしくはＬ２以上Ｌ３未満）であることが検出される。そして、インクカートリッジ６１の内部のインクが所定残量以下になったと判定され、コントローラ１０は、表示手段２０にインクカートリッジ６１の交換時期が近付いた旨の情報を表示させ、ユーザに対して通知する。

一方、インクカートリッジ６１が１つでもヘッドホルダ１に装着されていない場合には、図２に示すように（図２では、３つのインクカートリッジ６１が装着されていない）、未装着部位の可動部材７が押圧されないため、開口窓１ｂからは可動部材７に設けられた第２の反射部９が露出する。そして、センサ２の発光部２ａからの発射光が、未装着部位に照射されると、第２の反射部９により反射されてセンサ２の受光部２ｂに受光される。このときの受光量が、コントローラ１０で図６に示す閾値と比較され、Ｌ３（もしくはＬ３以上）であることが検出される。第２の反射部９は、第１の反射部６１ａよりも反射率が高いため、この状態でセンサ２が受光する受光量は、第１の反射部６１ａによる反射時の受光量より多くなっている。そして、インクカートリッジ６１が未装着であると判定され、コントローラ１０は、強制的に印字動作を開始させないように制御するとともに、表示手段２０にインクカートリッジ６１が未装着である旨の情報を表示させ、ユーザに対して通知する。

このように、インクカートリッジ６１の内部のインクが所定残量以下となったか否か、及びインクカートリッジ６１がヘッドホルダ１に装着されているか否かを、１つのセンサ２で検出できるため、それぞれを個別のセンサで検出する場合に比べて、部品コストを削減することができる。また、このセンサ２は反射型であるため、ヘッドホルダ１に対向する１箇所に取り付けるだけでよく大きな設置スペースを必要とせず、記録装置全体としての小型化が容易である。

また、第２の反射部９は、反射性の部材を貼り付けるだけで形成できるため、センサ２の位置に応じて極めて容易に設けることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について図面に基づいて説明する。図７は第２の実施形態のヘッドホルダにインクカートリッジを装着した状態の斜視図、図８はヘッドホルダの縦断面図である。なお、第１の実施形態と同じ構成には、同一符号を付して説明を省略する。

第２の実施形態では、第１の実施形態で第２の反射部９をヘッドホルダ１の可動部材７に設けていたことに替えて、ヘッドホルダ１の一側面に形成したことを特徴とするものである。

第２の実施形態の第２の反射部１０９は、ヘッドホルダ１において開口窓１ｂが設けられた背板１ａと対向する表板１ｅの内面側であって、開口窓１ｂを介してセンサ２と対向する部位に配置されている。第２の反射部１０９も第１の実施形態と同様に反射性の部材を貼り付けることにより形成されている。図７では、４つのインクカートリッジ６１に対応させて、Ｘ方向に長い１枚の反射性の部材を貼着し第２の反射部１０９を形成しているが、勿論、各インクカートリッジ６１毎に独立して第２の反射部１０９を設けてもよい。

そして、インクカートリッジ６１がヘッドホルダ１へ装着されている場合には、図７に示すように、装着されたインクカートリッジ６１により、対応する部位の第２の反射板１０７ｂがセンサ２に対して隠蔽される。この状態では、センサ２の発光部２ａからの発射光は、インクカートリッジ６１の第１の反射部６１ａに照射される。そして、インクカートリッジ６１の内部に充分なインクが残っている場合には、受光部２ｂはほとんど反射光を受光せず、インクカートリッジ６１の内部のインクが所定残量以下になった場合には、受光部２ｂで反射光を受光する。

一方、インクカートリッジ６１がヘッドホルダ１に未装着の場合には、図８に示すように、センサ２の発光部２ａからの発射光が第２の反射部１０９に照射され、その反射光が受光部２ｂに受光される。そして、このときの受光量は、第１の反射部６１ａによる受光量より多くなっている。

これにより、第１の実施形態と同様に、インクカートリッジ６１の内部にインクの残量が所定以下であるか否かに加えて、インクカートリッジ６１が装着されているか否かを、１つのセンサ２によって識別して検出することができ、ユーザに正しい情報を提供することできる。

また、この第２の実施形態では、第１の実施形態のような可動部材が不要であるため、ヘッドホルダ１の構成を簡略化することができる。

本発明を適用するインクジェット記録装置の斜視図である。 第１の実施形態のヘッドホルダにインクカートリッジを１つ装着した状態の斜視図である。 第１の実施形態のヘッドホルダの縦断面図である。 第１の実施形態のヘッドホルダの背面図 第１の実施形態においてインクカートリッジをヘッドホルダに装着した状態の縦断面図である。 センサの受光量に基づく検出閾値を模式的に示した図である。。 第２の実施形態のヘッドホルダにインクカートリッジを装着した状態の斜視図である。 第２の実施形態のヘッドホルダの縦断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は従来のインク残量検出の機構を示す説明図である。

符号の説明

１ ヘッドホルダ
１ａ 背板
１ｂ 開口窓
１ｃ、１ｄ 側板
１ｅ 表板
２ センサ
２ａ 発光部
２ｂ 受光部
３ 支持軸
４ 連通孔
５ 底板
６ ヘッドユニット
７ 可動部材
９、１０９ 第２の反射部
８ 付勢手段
１８ スリーブ部材
５０ ケース
５０ａ、５０ｃ 側板
５０ｂ 底板
５１ 中蓋体、
５２ 上蓋体
５３ インク供給口
５３ａ 溝部
５４ 大気連通孔
５５、５６ 仕切壁
５７ 底部仕切壁
５８ 第１の室
５９ 第２の室
６０ 大気連通路
６１ インクカートリッジ
６１ａ 第１の反射部
６３ プリンタヘッド
９０ パッキン部材
９１ 多孔質材
９２ 連通孔
９３ インク充填口
９４ 減圧口
９５ 通路
１００ インクジェット記録装置

Claims (5)

1. 発光部と受光部とを有するセンサと、このセンサからの発射光を前記受光部に反射可能な第１の反射部を有するインクカートリッジとを備え、前記インクカートリッジに収容され且つ記録ヘッドに供給されるインクが所定残量以下の場合に、前記第１の反射部による反射光を前記センサで検出する記録装置において、
   前記インクカートリッジが着脱自在に装着されるホルダに、前記センサからの発射光を前記受光部に反射可能な第２の反射部を設け、
   インクカートリッジがホルダに未装着の場合に、前記第２の反射部が前記センサからの発射光を前記受光部に反射することにより、前記センサで前記ホルダへのインクカートリッジの装着の有無を検出するように構成したことを特徴とする記録装置。
2. 前記センサによる検出値は、前記第２の反射部の反射に基づく検出値と、前記第１の反射部の反射に基づく検出値とに識別可能に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記第２の反射部は前記ホルダに取り付けられた可動部材に設けられ、
   インクカートリッジが前記ホルダへ未装着の場合に、前記可動部材は、前記第２の反射部が前記センサからの発射光を前記受光部に反射する位置にあり、
   インクカートリッジが前記ホルダへ装着された場合には、前記可動部材は、前記第２の反射部が前記センサからの発射光を前記受光部に反射しない位置に変位することを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 前記第２の反射部は前記ホルダの一部に設けられ、
   インクカートリッジが前記ホルダへ未装着の場合には、前記第２の反射部は、前記センサからの発射光を前記受光部に反射するように露出し、
   インクカートリッジが前記ホルダへ装着された場合には、前記第２の反射部は、前記センサに対してインクカートリッジにより隠蔽されることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
5. 前記第２の反射部は、反射性を有する部材の貼着により形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の記録装置。

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