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JP2006001272A - Ink tank and ink jet recording apparatus - Google Patents

Ink tank and ink jet recording apparatus Download PDF

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JP2006001272A
JP2006001272A JP2005131905A JP2005131905A JP2006001272A JP 2006001272 A JP2006001272 A JP 2006001272A JP 2005131905 A JP2005131905 A JP 2005131905A JP 2005131905 A JP2005131905 A JP 2005131905A JP 2006001272 A JP2006001272 A JP 2006001272A
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JP
Japan
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ink
light
ink tank
emitting element
reflecting member
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Application number
JP2005131905A
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Japanese (ja)
Inventor
Kodai Noguchi
広大 野口
Kenji Kitahata
健二 北畠
Yoshinori Kojima
嘉憲 小嶋
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to JP2005131905A priority Critical patent/JP2006001272A/en
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Abstract

【課題】簡単な構成でありながら、より確実なインク有無検出とインクタンク有無検出が可能であり、しかもインクの多色化に伴う誤装着に対しても有効なインクタンクを提供する。
【解決手段】記録ヘッドに供給するインクを貯留するインクタンク20は、重力方向下方から上方に向けて光を出射する発光素子と、発光素子から出射する光を受光する受光素子とを備えた記録装置に着脱自在に装着される。インクタンク20は、記録装置に装着された状態で底となりかつ少なくとも光の入出経路となる個所が光透過性である筐体23と、インクを記録ヘッドに対して供給するインク供給口22bと、外部と連通する大気連通口21aと、インク収容室25内に配され発光素子によって出射された光を受光素子に反射する光反射部材27とを備える。筐体23の光透過性の部分と光反射部材27との間は、インクが存在する空間である。
【選択図】図3
Provided is an ink tank that is capable of more reliably detecting the presence / absence of ink and the presence / absence of an ink tank, while having a simple configuration, and that is also effective against erroneous mounting due to multi-color ink.
An ink tank that stores ink to be supplied to a recording head includes a light emitting element that emits light from below to above in a direction of gravity and a light receiving element that receives light emitted from the light emitting element. It is detachably attached to the device. The ink tank 20 is a bottom in a state where it is mounted on the recording apparatus, and a housing 23 that is light transmissive at least at a portion that becomes a light input / output path, an ink supply port 22b that supplies ink to the recording head, An air communication port 21a that communicates with the outside and a light reflecting member 27 that is disposed in the ink storage chamber 25 and reflects light emitted from the light emitting element to the light receiving element are provided. A space between the light transmissive portion of the housing 23 and the light reflecting member 27 is a space where ink exists.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、液体インクを記録に用いる記録装置でインクの貯留容器として使用されるインクタンクおよび該インクタンクから供給されたインクをヘッドから吐出して記録を行なうインクジェット記録装置に関し、特に、記録装置に対するインクタンクの装着の有無、インクタンク内に収容されているインクの残量の検出、インクタンク内に収容されているインクの種類の検出を行なうことを可能にする改善された構造を提供するインクタンクおよび該インクタンクを装着し上記項目を検出可能な機構を備えたインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to an ink tank that is used as an ink storage container in a recording apparatus that uses liquid ink for recording, and an ink jet recording apparatus that performs recording by ejecting ink supplied from the ink tank from a head. The present invention provides an improved structure that makes it possible to detect whether or not an ink tank is attached to the ink tank, detect the remaining amount of ink stored in the ink tank, and detect the type of ink stored in the ink tank. The present invention relates to an ink jet recording apparatus equipped with an ink tank and a mechanism capable of detecting the above items by mounting the ink tank.

インクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドに設けられた微細な吐出口からインク滴を吐出させ、そのインク滴を紙や樹脂シートなどの記録媒体に付着させることにより所望の記録を行う。インクジェット記録装置としては、例えば、吐出口からインクを吐出するためのエネルギーを発生させるエネルギー発生素子として、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によって液体を加熱してインク滴を吐出させるものを用いたものなどが使用されている。   The ink jet recording apparatus performs desired recording by ejecting ink droplets from fine ejection ports provided in the ink jet recording head and attaching the ink droplets to a recording medium such as paper or a resin sheet. As an ink jet recording apparatus, for example, an energy generation element that generates energy for ejecting ink from an ejection port, an electromechanical conversion element such as a piezo element, or an electrothermal conversion element having a heating resistor is used. For example, a liquid that heats a liquid and discharges ink droplets is used.

この種のインクジェット記録装置においては、液体のインクをインクジェット記録ヘッドに供給するインク供給機構が設けられ、このインク供給機構に対して内部にインクを収容するインクタンクが着脱自在に接続される構成になっている。したがって、インクジェット記録装置は、インクタンクが着脱自在に装着される装着部(例えば、インクジェット記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジやインクタンクを保持するホルダ等)を有している。インクタンク内のインクが無くなったときには、新規なインクタンクに交換することで記録を続けることができる。   In this type of ink jet recording apparatus, an ink supply mechanism that supplies liquid ink to an ink jet recording head is provided, and an ink tank that contains ink is detachably connected to the ink supply mechanism. It has become. Therefore, the ink jet recording apparatus has a mounting portion (for example, a carriage that mounts the ink jet recording head and moves back and forth, a holder that holds the ink tank, and the like) to which the ink tank is detachably mounted. When the ink in the ink tank runs out, recording can be continued by replacing the ink tank with a new one.

近年は、フルカラーで記録を行えるインクジェット記録装置が主流になってきており、記録に用いるインクの多色化が進んでいる。それに伴い、インクジェット記録装置には、互いに異なる色のインクを収容する複数のインクタンクが装着される。また、インクタンク内のインクが残り僅かとなったときに、ユーザに対してインクタンクの交換を促したり、必要に応じてインクジェット記録装置の記録動作を中断させたりするために、従来のインクジェット記録装置は、インクタンク内のインク残量を検出するシステムを有している。   In recent years, ink jet recording apparatuses capable of recording in full color have become mainstream, and the number of inks used for recording is increasing. Accordingly, a plurality of ink tanks that store inks of different colors are mounted on the ink jet recording apparatus. In addition, when the ink in the ink tank becomes very small, the conventional ink jet recording is performed in order to prompt the user to replace the ink tank or to interrupt the recording operation of the ink jet recording apparatus as necessary. The apparatus has a system for detecting the remaining amount of ink in the ink tank.

従来、収容しているインクの残量や、インクの色で分けられるインクタンクの種類を認識および識別する方法としては、ROM情報による電気的な方法、インクタンクの種類ごとにインクタンクの形状を非互換にするメカ的な方法、あるいは光の反射を利用する光学的な方法、インクタンクに電極を配置し電気抵抗の変化による電気的な方法等が知られている。   Conventionally, as a method of recognizing and identifying the remaining amount of ink contained and the type of ink tank classified by ink color, an electrical method based on ROM information, and the shape of the ink tank for each type of ink tank A mechanical method for incompatibility, an optical method using light reflection, an electrical method by arranging an electrode in an ink tank and changing electric resistance, and the like are known.

これらの中でも、光学的な方法としては、特許文献1に開示されるように、インク室内に光学的反射部材として反射板を有し、インクの有無を検知するインクタンクや、特許文献2あるいは特許文献3に開示されるように、光学的反射部材を複数設け、インクタンクの存在、およびインクタンク内のインク残量レベルを検知するシステムが知られている。   Among these, as an optical method, as disclosed in Patent Document 1, an ink tank having a reflecting plate as an optical reflecting member in the ink chamber and detecting the presence or absence of ink, Patent Document 2 or Patent As disclosed in Document 3, a system is known in which a plurality of optical reflecting members are provided to detect the presence of an ink tank and the remaining ink level in the ink tank.

また、特許文献4には、一つのフォトセンサによって、インクタンクの有無とインクの有無とを検出可能なインクジェット記録装置が開示されている。   Patent Document 4 discloses an ink jet recording apparatus that can detect the presence or absence of an ink tank and the presence or absence of ink with a single photosensor.

さらに、ROM情報による電気的な方法としては、インクタンクに搭載されたROMデータと光学的に測定したデータを比較することによって適正な色のインクであるか否かを判別し、また、光学的に測定したデータによってインクの残量が僅少か否かを判断するシステムが、特許文献5に開示されている。   Furthermore, as an electrical method based on ROM information, it is determined whether or not the ink is of an appropriate color by comparing the ROM data mounted in the ink tank with the optically measured data, A system for determining whether or not the remaining amount of ink is very small based on the measured data is disclosed in Patent Document 5.

以下に、上述した従来の技術の中から、特許文献3に開示されたシステムについて説明する。図11に、光学的な検出手段を備えた従来のインクタンクを示す。同図(a)はその外観斜視図、(b)は底面図、(c)は(a)のA−A'線断面図である。また、図12は、図11に示すインクタンクの底部の反射の様子を説明する図である。   Below, the system disclosed by patent document 3 is demonstrated from the prior art mentioned above. FIG. 11 shows a conventional ink tank provided with optical detection means. 4A is an external perspective view, FIG. 4B is a bottom view, and FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. FIG. 12 is a diagram for explaining the state of reflection at the bottom of the ink tank shown in FIG.

インクタンク107は、半透明の光透過性の材料で形成されており、インクジェット記録装置のキャリッジ(不図示)に着脱自在に装着される。図11(a)に示すように、インクタンク107の側壁下部に、三角形の切り欠き部250が形成されている。また、図11(b)および(c)に示すように、インクタンク107の底面には、プリズム180と凹曲面反射部190とが設けられている。プリズム180は、インク残量検出のため、また、凹曲面反射部190は、インクタンク有無検出のために用いられる。   The ink tank 107 is made of a translucent light-transmitting material and is detachably attached to a carriage (not shown) of the ink jet recording apparatus. As shown in FIG. 11A, a triangular notch 250 is formed in the lower portion of the side wall of the ink tank 107. Further, as shown in FIGS. 11B and 11C, a prism 180 and a concave curved reflecting portion 190 are provided on the bottom surface of the ink tank 107. The prism 180 is used for detecting the remaining amount of ink, and the concave curved reflection unit 190 is used for detecting the presence or absence of an ink tank.

キャリッジには、インクタンク107が装着された状態において、プリズム180および凹曲面反射部190と対向する領域に開口部が形成されている。インクジェット記録装置には、キャリッジの開口部を介してプリズム180および凹曲面反射部190と対向する位置に、発光素子150および受光素子160を有する光学ユニット140が配置されている。発光素子と受光素子は、キャリッジの移動方向と直角な方向(図11(b)のF方向)に並んで配置される。凹曲面反射部190は、キャリッジの移動方向および図11(b)のF方向の2つの方向に関して曲率を持っており、凹曲面反射部190の領域全体で曲面が形成される。図12に示すように、光学ユニット140は、インクタンク107の凹曲面反射部190が光学ユニット140の真上に位置したとき、発光素子150の発光部と受光素子160の受光部とが、ほぼ凹曲面反射部190の曲率中心Cの位置になるように取り付けられる。これにより、発光素子150から照射される光の中心軸は、曲率中心Cを通りインクタンク107の底面に垂直な線に対し、平行となる。   The carriage has an opening formed in a region facing the prism 180 and the concave curved reflecting portion 190 when the ink tank 107 is mounted. In the ink jet recording apparatus, an optical unit 140 having a light emitting element 150 and a light receiving element 160 is disposed at a position facing the prism 180 and the concave curved surface reflecting section 190 through the opening of the carriage. The light emitting element and the light receiving element are arranged side by side in a direction perpendicular to the moving direction of the carriage (the F direction in FIG. 11B). The concave curved reflecting portion 190 has a curvature with respect to the two directions of the carriage moving direction and the F direction in FIG. 11B, and a curved surface is formed in the entire region of the concave curved reflecting portion 190. As shown in FIG. 12, the optical unit 140 has a light emitting part of the light emitting element 150 and a light receiving part of the light receiving element 160 approximately when the concave curved reflection part 190 of the ink tank 107 is positioned directly above the optical unit 140. It is attached so as to be located at the center of curvature C of the concave curved reflection portion 190. As a result, the central axis of the light emitted from the light emitting element 150 is parallel to a line passing through the center of curvature C and perpendicular to the bottom surface of the ink tank 107.

上述の検出システムにおいては、キャリッジを移動させながら、光学ユニット140の発光素子150から光を照射する。ここで、インクタンク107がキャリッジに装着されていない場合は、発光素子150から出射した光は受光素子160へは戻らず、受光素子160では検出されない。インクタンク107がキャリッジに装着されている場合、発光素子150から出射した光は、まず、プリズム180に入射する。プリズム180に入射した光は、インクタンク107内にインクが存在している場合はプリズム180を透過し、インクがない場合はプリズム180の外形を構成する面で反射して受光素子160へ戻る。よって、受光素子160で検出される光の強度から、インクタンク107内のインクの有無を検出することができる。キャリッジの移動に伴い、発光素子150から出射した光は、次に、凹曲面反射部190に照射される。上述した凹曲面反射部190の形状および光学ユニット140の配置により、発光素子150から出射した光は凹曲面反射部190で反射して受光素子160へ戻り、受光素子160で検出される。   In the above-described detection system, light is emitted from the light emitting element 150 of the optical unit 140 while moving the carriage. Here, when the ink tank 107 is not attached to the carriage, the light emitted from the light emitting element 150 does not return to the light receiving element 160 and is not detected by the light receiving element 160. When the ink tank 107 is mounted on the carriage, the light emitted from the light emitting element 150 first enters the prism 180. The light incident on the prism 180 is transmitted through the prism 180 when ink is present in the ink tank 107, and is reflected by the surface constituting the outer shape of the prism 180 and returned to the light receiving element 160 when there is no ink. Therefore, the presence or absence of ink in the ink tank 107 can be detected from the intensity of light detected by the light receiving element 160. With the movement of the carriage, the light emitted from the light emitting element 150 is then applied to the concave curved reflecting portion 190. Due to the shape of the concave curved surface reflection unit 190 and the arrangement of the optical unit 140 described above, the light emitted from the light emitting element 150 is reflected by the concave curved surface reflection unit 190 and returns to the light receiving device 160 and detected by the light receiving device 160.

以上のことから、受光素子160で検出された光の強度変化を見たとき、ピーク値が存在しなければインクタンク107が装着されていない、ピーク値が1つであればインクタンク107は装着されているがインクが無い、ピーク値が2つあればインクタンク107が装着されインクも有る、と判断することができる。
特開平8−183183号公報 特開平9−174877号公報 特開平10−323993号公報 特開平9−29989号公報 特開2001−328273号公報
From the above, when the change in the intensity of the light detected by the light receiving element 160 is observed, the ink tank 107 is not installed unless there is a peak value. If the peak value is 1, the ink tank 107 is installed. However, if there is no ink and there are two peak values, it can be determined that the ink tank 107 is installed and ink is present.
JP-A-8-183183 JP-A-9-174877 Japanese Patent Laid-Open No. 10-323993 JP-A-9-29989 JP 2001-328273 A

しかしながら、上述した従来の検出システムでは、以下に示すように特定の要求のみに対応可能で、別の要求を同時に満たすようには構成されていない。   However, the above-described conventional detection system can handle only a specific request as described below, and is not configured to simultaneously satisfy another request.

つまり、上述した構成では、インクタンクの有無および収容されているインクの有無は検出できるが、インクタンクに収容されているインクの色は識別できない。そのため、それぞれ収容しているインクの色が異なる複数のインクタンクを装着するインクジェット記録装置においては、装着位置を間違えてもそのことは検出されず、インクタンクの誤装着があると結果的に吐出されるインクの色が全く異なったものとなる。光学的検出手段を用いたインクタンクの誤装着に対しては、例えば、反射部材の位置をインクの色ごとに変更することによって対処することは可能である。しかし、昨今のインクジェット記録装置においては多色化が進んでおり、インクタンクを色ごとに対応した形状にすることは、生産コストの増大を招くとともに、インクタンクの限られたスペース内で、各々の反射部材をインクの色に応じて異なる位置とするのは非常に困難である。   That is, in the configuration described above, the presence or absence of the ink tank and the presence or absence of the contained ink can be detected, but the color of the ink contained in the ink tank cannot be identified. For this reason, in an ink jet recording apparatus in which a plurality of ink tanks each having different ink colors are mounted, this is not detected even if the mounting position is wrong. The color of the ink to be produced is completely different. For example, it is possible to cope with erroneous mounting of the ink tank using the optical detection means by changing the position of the reflecting member for each ink color. However, in recent ink jet recording apparatuses, the number of colors has been increasing, and making the ink tank corresponding to each color causes an increase in production cost and each within a limited space of the ink tank. It is very difficult to place the reflecting member at different positions depending on the ink color.

また、インクタンクの有無検出とインクの有無検出をそれぞれに対応した光学要素(プリズムや反射部)で行う際、1組の発光素子および受光素子すなわち1つの光学ユニットで検出するためには、2つの光学要素をキャリッジの移動方向と平行に配置することが考えられる。このとき、各光学要素で確実な検出を行えるようにするためには、十分な反射光量を得る必要があるので、光学要素と光学ユニットとの位置関係が重要となる。そのため、各部品やユニットの寸法精度や取り付け精度を考慮すると、光学要素にはある程度の大きさが必要となり、インクタンクのサイズの大型化につながる。   In addition, when detecting the presence / absence of an ink tank and the presence / absence of ink using corresponding optical elements (prisms and reflecting portions), in order to detect with one set of light emitting element and light receiving element, that is, one optical unit, 2 It is conceivable to arrange two optical elements parallel to the direction of movement of the carriage. At this time, in order to enable reliable detection by each optical element, it is necessary to obtain a sufficient amount of reflected light, and therefore the positional relationship between the optical element and the optical unit is important. Therefore, in consideration of the dimensional accuracy and mounting accuracy of each component or unit, the optical element needs to have a certain size, leading to an increase in the size of the ink tank.

上述した問題点は、インクの多色化、インクジェット記録装置の小型化、生産コストの低減化の観点から、早期の解決が望まれている。   The above-described problems are desired to be solved at an early stage from the viewpoint of increasing the number of colors of ink, reducing the size of the ink jet recording apparatus, and reducing the production cost.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、1組の光学要素とフォトセンサを用いて、簡単な構成でありながら、より確実なインク有無検出とインクタンク有無検出が可能であり、しかも、インクの多色化に伴う誤装着に対しても有効なインクタンクおよびインクジェット記録装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to perform more reliable ink presence / absence detection and ink tank presence / absence detection with a simple configuration using a set of optical elements and a photosensor. It is also possible to provide an ink tank and an ink jet recording apparatus that are possible and that are effective against erroneous mounting accompanying the increase in color of ink.

上記目的を達成するため本発明のインクタンクは、インクを用いて被記録媒体上に記録を行う記録ヘッドに対して供給されるインクを貯留するインクタンクを着脱自在に保持するための保持部と、前記保持部に保持された前記インクタンクに向けて重力方向下方から上方に向けて光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射する光の波長領域に受光感度を有する受光素子と、を備えた記録装置に対して装着されるインクタンクにおいて、
前記インクタンクを構成する筐体と、
前記インクを前記記録ヘッドに対して供給する供給部と、
前記インクタンクと外部と連通する大気連通部と、
前記筐体で構成されるインク貯留空間としてのインク室内に配され、前記発光素子によって出射された光を前記受光素子に反射する光反射部材と、
を備え、
前記筐体は、前記保持部に対する前記インクタンクの装着状態で底となる個所であって、少なくとも前記光の入出経路部分となる個所が光透過性であり、
前記筐体の光透過性の部分と前記光反射部材との間は、前記インクが存在する空間であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an ink tank of the present invention includes a holding unit for detachably holding an ink tank that stores ink supplied to a recording head that performs recording on a recording medium using ink. A light emitting element that emits light from below to above in the direction of gravity toward the ink tank held by the holding unit, and a light receiving element that has light receiving sensitivity in a wavelength region of light emitted from the light emitting element. In an ink tank to be mounted on a recording device provided,
A casing constituting the ink tank;
A supply unit for supplying the ink to the recording head;
An atmospheric communication portion communicating with the ink tank and the outside;
A light reflecting member that is disposed in an ink chamber as an ink storage space constituted by the casing and reflects the light emitted by the light emitting element to the light receiving element;
With
The casing is a portion that becomes the bottom when the ink tank is attached to the holding portion, and at least a portion that becomes an entrance / exit path portion of the light is light transmissive,
The space between the light transmissive portion of the casing and the light reflecting member is a space where the ink exists.

以上のように、本発明によれば、インクタンクに設けた光反射部材に対して光を照射し、その光の反射光を検出することによって、インクタンクの有無、インクタンク中のインクの有無を検出することができ、さらにはインクの色も判別することができる。このことはインクタンクの構造を各色共通とした場合でも可能であるので、特に、それぞれ収容しているインクの色の異なる複数のインクタンクを装着するインクジェット記録装置に本発明を適用することによって、上記の構成だけで、インクタンクの誤装着も検出することができる。   As described above, according to the present invention, by irradiating the light reflecting member provided in the ink tank with light and detecting the reflected light of the light, the presence or absence of the ink tank and the presence or absence of the ink in the ink tank are detected. As well as the color of the ink. This is possible even when the ink tank structure is common to each color, and in particular, by applying the present invention to an ink jet recording apparatus equipped with a plurality of ink tanks having different ink colors, With only the above-described configuration, it is possible to detect erroneous mounting of the ink tank.

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態によるインクジェット記録装置の部分概略構成を示す平面図である。図2は、図1に示すキャリッジに搭載されるインクカートリッジの一例の外観斜視図である。   FIG. 1 is a plan view showing a partial schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external perspective view of an example of an ink cartridge mounted on the carriage shown in FIG.

記録ヘッド1は、インクを吐出して記録媒体(不図示)に記録を行うインクジェットッ式の記録ヘッドであり、記録ヘッド1に供給するインクを収容しているインクタンク20と分離可能に連結される。記録ヘッド1とインクタンク20とによってインクカートリッジを構成している。本実施形態では記録ヘッド1とインクタンク20とが分離可能なインクカートリッジとしているが、これらは分離不能に一体化されていてもよい。いずれの場合でも、インクカートリッジは保持部であるキャリッジ2に着脱自在に保持される。記録ヘッド1は、インクジェット記録方式の中でも特に、インクを吐出するために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段(例えば電気熱変換体やレーザ光など)を備え、その熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いたものである、それにより、記録の高密度化、高精細化を達成している。インクの吐出方式はこれに限られるものではなく、ピエゾ素子といった電気機械変換素子を利用したものも本発明には適用可能である。さらに、記録ヘッド1をキャリッジ2と一体化し、インクタンク20のみがキャリッジ2から着脱される構成としてもよい。   The recording head 1 is an ink jet recording head that performs recording on a recording medium (not shown) by discharging ink, and is detachably connected to an ink tank 20 that stores ink to be supplied to the recording head 1. The The recording head 1 and the ink tank 20 constitute an ink cartridge. In this embodiment, the recording head 1 and the ink tank 20 are separable ink cartridges, but they may be integrated so as not to be separable. In either case, the ink cartridge is detachably held on the carriage 2 that is a holding portion. The recording head 1 is provided with means (for example, an electrothermal converter or a laser beam) that generates thermal energy as energy used for ejecting ink, and is in an ink state by the thermal energy. It uses a system that causes changes, thereby achieving higher recording density and higher definition. The ink ejection method is not limited to this, and an ink ejection method using an electromechanical conversion element such as a piezo element is also applicable to the present invention. Further, the recording head 1 may be integrated with the carriage 2 and only the ink tank 20 may be detached from the carriage 2.

記録ヘッド1は、図2において下向きにインクを吐出する姿勢でキャリッジ2に着脱自在に搭載されている。キャリッジ2は、このインクジェット記録装置のフレームに支持されたガイド軸3に摺動自在に設けられている。また、キャリッジ2には、キャリッジモータ(不図示)の回転により駆動されるタイミングベルト(不図示)の一部位が固定され、キャリッジモータを正回転および逆回転させることによって、キャリッジ2はガイド軸3に沿って矢印E方向に往復移動する。   The recording head 1 is detachably mounted on the carriage 2 so as to eject ink downward in FIG. The carriage 2 is slidably provided on a guide shaft 3 supported by the frame of the ink jet recording apparatus. Further, a portion of a timing belt (not shown) driven by rotation of a carriage motor (not shown) is fixed to the carriage 2, and the carriage 2 is rotated forward and backward so that the carriage 2 is guided by the guide shaft 3. Along the direction of arrow E.

記録ヘッド1により記録が行われる記録媒体は、自動給紙装置(不図示)に積載されている。自動給紙装置を駆動させることにより、自動給紙装置に積載されている記録媒体が1枚ずつ送り出される。自動給紙装置から送り出された記録媒体は、搬送ローラや排紙ローラ等(いずれも不図示)で構成される搬送機構によって、記録ヘッド1と対向する領域に配置されたプラテン(不図示)上を通過するように、キャリッジ2の移動方向と交差する方向に搬送される。自動給紙装置の動作および搬送機構の動作は、フィードモータ(不図示)によって行われる。   A recording medium on which recording is performed by the recording head 1 is stacked on an automatic paper feeder (not shown). By driving the automatic paper feeder, the recording media loaded on the automatic paper feeder are sent out one by one. The recording medium sent out from the automatic paper feeder is placed on a platen (not shown) disposed in a region facing the recording head 1 by a transport mechanism including transport rollers, paper discharge rollers, and the like (both not shown). Is conveyed in a direction intersecting with the moving direction of the carriage 2. The operation of the automatic paper feeder and the operation of the transport mechanism are performed by a feed motor (not shown).

キャリッジ2を往復移動させながら記録ヘッド1からインク滴を吐出させることで記録媒体に記録が行われる。このとき、キャリッジ2の一方向への移動の都度、または1往復移動の都度、記録媒体を所定のピッチで間欠送りすることで、記録媒体全体に対して記録を行うことができる。   Recording is performed on the recording medium by ejecting ink droplets from the recording head 1 while reciprocating the carriage 2. At this time, recording can be performed on the entire recording medium by intermittently feeding the recording medium at a predetermined pitch each time the carriage 2 is moved in one direction or one reciprocating movement.

キャリッジ2往復移動範囲の一端であるホームポジションにキャリッジ2が位置しているときに記録ヘッド1と対向する部位には、ヘッド回復機構(不図示)が設けられている。ヘッド回復機構は、記録ヘッド1の吐出状態を良好に保つための機構であり、記録ヘッド1をキャッピングするキャップ(不図示)、記録ヘッド1のインク吐出面を拭うワイパー(不図示)、記録ヘッド1のインク吐出ノズルから強制的にインクを吸引するための吸引ポンプ(不図示)などを有している。   A head recovery mechanism (not shown) is provided at a portion facing the recording head 1 when the carriage 2 is positioned at a home position that is one end of the carriage 2 reciprocating movement range. The head recovery mechanism is a mechanism for maintaining a good discharge state of the recording head 1, and includes a cap (not shown) for capping the recording head 1, a wiper (not shown) for wiping the ink discharge surface of the recording head 1, and a recording head. A suction pump (not shown) for forcibly sucking ink from one ink discharge nozzle is provided.

ヘッド回復機構に隣接して、光学ユニット14が設置されている。光学ユニット14は、キャリッジ2にインクタンク20が搭載されているか否か、およびインクタンク20内のインク残量を検出するとともに、そのインクの色を判別するのに用いられる光学センサであって、光を出射する発光素子15と、発光素子15から出射される光の波長領域に受光感度を有する受光素子16とを有する。光学ユニット14は、キャリッジ2がその真上に移動してきたときに、発光素子15が、キャリッジ2に搭載されているインクタンク20の後述する光反射部材27(図3も参照)に光を照射する向きに固定されている。つまり、発光素子15は、重力方向下方から上方に向けて光を出射する。発光素子15としては例えばLEDを用いることができ、受光素子16としては例えばフォトトランジスタを用いることができる。ここでは発光素子15と受光素子16を一つのユニットとして設置しているが、別々に設置してもよい。   An optical unit 14 is installed adjacent to the head recovery mechanism. The optical unit 14 is an optical sensor used to detect whether or not the ink tank 20 is mounted on the carriage 2 and the remaining amount of ink in the ink tank 20 and to determine the color of the ink. The light emitting element 15 that emits light and the light receiving element 16 that has light receiving sensitivity in the wavelength region of the light emitted from the light emitting element 15 are included. In the optical unit 14, when the carriage 2 moves directly above, the light emitting element 15 irradiates light, which will be described later, of the ink tank 20 mounted on the carriage 2 (see also FIG. 3). The direction is fixed. That is, the light emitting element 15 emits light from the lower side to the upper side in the direction of gravity. For example, an LED can be used as the light emitting element 15, and a phototransistor can be used as the light receiving element 16, for example. Here, the light emitting element 15 and the light receiving element 16 are installed as one unit, but may be installed separately.

本構成例では、インクタンク20は、記録ヘッド1が一体に設けられたタンクホルダ7に着脱自在に搭載され、これらタンクホルダ7とインクタンク20とによってインクカートリッジが構成される。これによって、インクタンク20は、キャリッジ2(図1参照)から単独で取り外すこともできるし、インクカートリッジとして取り外すこともできる。   In this configuration example, the ink tank 20 is detachably mounted on the tank holder 7 in which the recording head 1 is integrally provided. The tank holder 7 and the ink tank 20 constitute an ink cartridge. Accordingly, the ink tank 20 can be detached from the carriage 2 (see FIG. 1) alone or as an ink cartridge.

本例では、タンクホルダ7に搭載するインクタンク20は、シアンインクを収容するインクタンク20C、イエローインクを収容するインクタンク20Y、およびマゼンタインクを収容するインクタンク20Mの、3種のインクタンク20C、20Y、20Mであり、これらは互いに独立して着脱可能である。インクタンク20C、20Y、20Mの、タンクホルダ7への着脱は、インクタンク20C、20Y、20Mの外壁に設けられたレバー22eを利用して行うことができる。   In this example, the ink tank 20 mounted on the tank holder 7 includes three types of ink tanks 20C: an ink tank 20C that stores cyan ink, an ink tank 20Y that stores yellow ink, and an ink tank 20M that stores magenta ink. , 20Y, 20M, which are detachable independently of each other. The ink tanks 20C, 20Y, and 20M can be attached to and detached from the tank holder 7 by using a lever 22e provided on the outer wall of the ink tanks 20C, 20Y, and 20M.

インクタンク20C、20Y、20Mの有無検出、インクタンク20C、20Y、20M内のインク有無検出、およびインクの色の判別の際には、これら各インクタンク20C、20Y、20Mが光学ユニット14(図1参照)の上方を順次通過するように、キャリッジ2(図1参照)を移動させる。この移動は、キャリッジ2と光学ユニット14とが各インクタンク20C、20Y、20Mの配列方向に相対的に移動さえすれば、キャリッジ2を停止した状態で光学ユニット14を移動させてもよいし、双方を移動させてもよい。   When detecting the presence / absence of the ink tanks 20C, 20Y, and 20M, detecting the presence / absence of ink in the ink tanks 20C, 20Y, and 20M, and determining the color of the ink, these ink tanks 20C, 20Y, and 20M are connected to the optical unit 14 (FIG. 1), the carriage 2 (see FIG. 1) is moved so as to pass sequentially. As long as the carriage 2 and the optical unit 14 move relatively in the arrangement direction of the ink tanks 20C, 20Y, and 20M, the optical unit 14 may be moved while the carriage 2 is stopped. Both may be moved.

なお、以降の説明においては、各インクタンク20C、20Y、20を特に区別せず、単に「インクタンク20」と表記する。また、ここでは搭載するインクタンク20の数が3つである場合を例に挙げるが、搭載するインクタンクの数はこれに限られるものではなく、1つや2つであってもよいし、4つ以上であっても要求される記録を達成するために必要な数のインクタンクを搭載することが可能である。   In the following description, the ink tanks 20C, 20Y, and 20 are not particularly distinguished, and are simply referred to as “ink tank 20”. Here, a case where the number of ink tanks 20 to be mounted is three is described as an example, but the number of ink tanks to be mounted is not limited to this, and may be one or two. It is possible to mount as many ink tanks as necessary to achieve the required recording even if there are more than two.

本発明において、インクとは、記録の際にインクジェット記録ヘッドから吐出されて記録媒体に付着される液体すべてを意味し、着色されたインクだけでなく、例えば、インクの滲み防止のために、記録媒体へのインクの付着前あるいは付着後に記録媒体に付着される処理液も含む。したがって、インクの色といった場合、その色には無色も含む。   In the present invention, ink means all liquid ejected from an ink jet recording head and attached to a recording medium at the time of recording. In addition to colored ink, for example, recording is performed to prevent ink bleeding. It also includes a processing liquid that is attached to the recording medium before or after the ink is attached to the medium. Therefore, in the case of ink color, the color includes colorlessness.

次に、図3を参照して、インクタンクの構成を説明する。図3は、図2に示すインクタンク20の断面図である。   Next, the configuration of the ink tank will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the ink tank 20 shown in FIG.

インクタンク20は、カップ部22と蓋部21とを有し、これらで構成される筐体23の中に構成される空間をインク室としてインクを収容している。筐体23の内部は、下部に連通部22cを有してカップ部22に形成された仕切壁22aによって2つの空間に仕切られている。一方の空間は、連通部22cを除いて密閉されてインクを直接収容するインク収容室25である。他方の空間は、インクを吸収して保持する負圧発生部材26を収納する負圧発生部材収納室24である。負圧発生部材収納室24を形成する壁面には、記録ヘッド1(図2参照)にインクを供給するために、このインクタンク20がタンクホルダ7(図2参照)に装着されることによって記録ヘッド1に接続されるインク供給口22bと、インクの消費に伴って外部からインクタンク20内へ大気を導入するための、インクタンク20の内部と外部とを連通する大気連通口21aとが形成されている。このインクタンク20の使用時の姿勢(記録動作可能に設置されたインクジェット記録装置に搭載した状態での姿勢)において、大気連通口21aが上方に位置し、インク供給口22bが下方に位置するように、大気連通口21aは蓋部21に形成され、インク供給口22bはカップ部22の底壁に形成されている。   The ink tank 20 has a cup portion 22 and a lid portion 21 and stores ink using a space formed in a casing 23 constituted by these as an ink chamber. The inside of the housing 23 is partitioned into two spaces by a partition wall 22a formed in the cup portion 22 having a communication portion 22c in the lower portion. One space is an ink storage chamber 25 that is sealed except for the communication portion 22c and directly stores ink. The other space is a negative pressure generating member storage chamber 24 that stores a negative pressure generating member 26 that absorbs and holds ink. In order to supply ink to the recording head 1 (see FIG. 2), the ink tank 20 is attached to the tank holder 7 (see FIG. 2) to record on the wall surface forming the negative pressure generating member storage chamber 24. An ink supply port 22b connected to the head 1 and an air communication port 21a for communicating the inside and the outside of the ink tank 20 for introducing the air into the ink tank 20 from the outside as the ink is consumed are formed. Has been. In the posture when the ink tank 20 is used (posture in a state where the ink tank 20 is installed so as to be capable of recording operation), the atmosphere communication port 21a is positioned above and the ink supply port 22b is positioned below. The air communication port 21 a is formed in the lid portion 21, and the ink supply port 22 b is formed in the bottom wall of the cup portion 22.

仕切壁22aの負圧発生部材収納室24側の壁面には、負圧発生部材収納室24からインク収容室25への大気導入を速やかにし、負圧発生部材内のインクの液面を特定の位置に安定化させるための構造として、連通部22cから上向きに延びる気体導入溝22dが形成されている。なお、気体導入溝22dは設けなくても大気導入は可能であるが、あるほうがより安定なインク供給を行なえる。また、負圧発生部材収納室24の内部において、大気連通口21aの周囲は、負圧発生部材26が存在しない空間(バッファ部)となっている。負圧発生部材26とインク供給口22bとの間には、負圧発生部材26に吸収されているインクをインク供給口22bに導き易くするためのインク導出部材(以下では、記録ヘッドの供給管との接続状態を圧接状態としていることから圧接体とも称する。)28が設けられている。   On the wall surface of the partition wall 22a on the negative pressure generating member storage chamber 24 side, the air is quickly introduced from the negative pressure generating member storage chamber 24 to the ink storage chamber 25, and the ink level in the negative pressure generating member is specified. As a structure for stabilizing the position, a gas introduction groove 22d extending upward from the communication portion 22c is formed. Although air introduction is possible without providing the gas introduction groove 22d, more stable ink supply can be performed. Further, in the interior of the negative pressure generating member storage chamber 24, the space around the atmosphere communication port 21a is a space (buffer portion) where the negative pressure generating member 26 does not exist. Between the negative pressure generating member 26 and the ink supply port 22b, an ink lead-out member (hereinafter referred to as a recording head supply pipe) for facilitating guiding the ink absorbed by the negative pressure generating member 26 to the ink supply port 22b. (This is also referred to as a pressure contact body because the connection state is a pressure contact state.) 28 is provided.

記録ヘッド1からのインク吐出により負圧発生部材26のインクが消費され、負圧発生部材収納室24内の気液界面26aが気体導入溝22dの上端に達すると、以後のインク消費に伴って大気連通口21aから負圧発生部材収納室24内に空気が導入され、導入された空気は連通部22cを通じてインク収容室25に入る。これに替わって、インク収容室25内のインクが、連通部22cを通じて負圧発生部材収納室24に入り、負圧発生部材26に充填される。この動作を気液交換動作という。   When ink from the negative pressure generating member 26 is consumed by the ink ejection from the recording head 1 and the gas-liquid interface 26a in the negative pressure generating member storage chamber 24 reaches the upper end of the gas introduction groove 22d, the ink is consumed thereafter. Air is introduced into the negative pressure generating member storage chamber 24 from the atmosphere communication port 21a, and the introduced air enters the ink storage chamber 25 through the communication portion 22c. Instead, the ink in the ink storage chamber 25 enters the negative pressure generation member storage chamber 24 through the communication portion 22 c and is filled in the negative pressure generation member 26. This operation is called gas-liquid exchange operation.

したがって、記録ヘッド1により負圧発生部材収納室24内のインクが消費されても、その消費量に見合う分のインクがインク収容室25から負圧発生部材26に充填され、負圧発生部材収納室24内での気液界面26aがほぼ一定の高さに維持される。つまり、負圧発生部材26はほぼ一定量のインクを保持しており、それによって、記録ヘッド1に対する負圧がほぼ一定に保たれ、記録ヘッド1へのインク供給が安定する。   Therefore, even if the ink in the negative pressure generating member storage chamber 24 is consumed by the recording head 1, the ink corresponding to the consumed amount is filled from the ink storage chamber 25 into the negative pressure generating member 26, and the negative pressure generating member storage. The gas-liquid interface 26a in the chamber 24 is maintained at a substantially constant height. That is, the negative pressure generating member 26 holds a substantially constant amount of ink, whereby the negative pressure with respect to the recording head 1 is maintained substantially constant, and the ink supply to the recording head 1 is stabilized.

インク収容室25の内側には、その底部に、光反射部材27が設置されている。光反射部材27は、互いに平行でない2つの反射面27a,27bを有し、これら2つの反射面27a,27bとインクタンク20(カップ部22)の底壁面22fとによって、図4に示すように両端が開放した三角プリズム形状の空間が形成されるように構成した構造体である。光反射部材27は、カップ部22と一体に形成してもよいし、カップ部22とは別部材で構成してもよい。   A light reflecting member 27 is installed inside the ink containing chamber 25 at the bottom. The light reflecting member 27 has two reflecting surfaces 27a and 27b which are not parallel to each other. As shown in FIG. 4, the two reflecting surfaces 27a and 27b and the bottom wall surface 22f of the ink tank 20 (cup portion 22). It is a structure configured to form a triangular prism-shaped space with both ends open. The light reflecting member 27 may be formed integrally with the cup part 22, or may be configured as a member different from the cup part 22.

反射面27a,27bは、インクタンク20の底壁面22fを介してインクタンク20の外からインク収容室25内に入射してきた光を反射して、再びインクタンク20の外へ出射させる。そのために、インクタンク20の筐体23は、少なくとも光反射部材27に対して光を入出射させる領域が、光を透過する部材で形成される。ここでいう光とは、このインクタンク20が装着されるインクジェット記録装置の光学ユニット14(図1参照)が出射する光である。光を透過する部材としては、例えばポリプロピレンが挙げられる。   The reflection surfaces 27a and 27b reflect light that has entered the ink storage chamber 25 from the outside of the ink tank 20 through the bottom wall surface 22f of the ink tank 20 and emit the light to the outside of the ink tank 20 again. For this purpose, the housing 23 of the ink tank 20 is formed with a member that transmits light at least in a region where light enters and exits the light reflecting member 27. The light here is light emitted from the optical unit 14 (see FIG. 1) of the ink jet recording apparatus to which the ink tank 20 is mounted. An example of the member that transmits light is polypropylene.

また、インクタンク20の底壁面22fを介して、光学ユニット14から光反射部材27に光を照射することができるようにするために、光反射部材27が光学ユニット14の真上に位置したときに光反射部材27と光学ユニット14との間に存在する部材(例えばキャリッジ2(図1参照)やタンクホルダ7(図2参照))には、光を通過させるための開口部が形成されている。   In addition, when the light reflecting member 27 is positioned right above the optical unit 14 so that the light reflecting member 27 can be irradiated with light from the optical unit 14 through the bottom wall surface 22f of the ink tank 20. Further, a member (for example, the carriage 2 (see FIG. 1) or the tank holder 7 (see FIG. 2)) existing between the light reflecting member 27 and the optical unit 14 is formed with an opening for allowing light to pass through. Yes.

本実施形態では、各反射面27a,27bは、インクタンク20の底壁面22fに対して45°の角度で傾斜して互いに向き合うように配置されている。これによって、インクタンク20の底壁面22fに対して垂直に入射した光が、2つの反射面27a,27bで順次反射した後、インクタンク20の底壁面22fに対して垂直に出射する光路をたどる。つまり、光反射部材27は、インクタンク20の底壁面22fに対して垂直な方向から入射してきた光を、反射面27a,27bで反射して、入射してきた光と平行でかつ逆向きに出射する。また、光学ユニット14は、発光素子15からの出射光の光軸がインクタンク20の底壁面22fに対して垂直となるように設置される。その理由は後述する。   In the present embodiment, the reflecting surfaces 27 a and 27 b are disposed so as to be inclined with respect to the bottom wall surface 22 f of the ink tank 20 at an angle of 45 ° and face each other. As a result, light incident perpendicularly to the bottom wall surface 22f of the ink tank 20 is sequentially reflected by the two reflecting surfaces 27a and 27b, and then follows an optical path that exits perpendicularly to the bottom wall surface 22f of the ink tank 20. . That is, the light reflecting member 27 reflects light incident from a direction perpendicular to the bottom wall surface 22f of the ink tank 20 by the reflecting surfaces 27a and 27b, and emits the light in parallel and opposite to the incident light. To do. The optical unit 14 is installed so that the optical axis of the light emitted from the light emitting element 15 is perpendicular to the bottom wall surface 22 f of the ink tank 20. The reason will be described later.

反射面27a,27bは、光反射部材27(筐体と一体成形する場合には筐体材料、別体で構成する場合には好適な材料)そのもので構成してもよいが、反射面27a,27bとすべき領域に、より反射率の高い反射膜を貼り付けたり、形成したりして構成することが好ましい。反射面27a,27bを反射膜で構成する場合、その反射膜としては、接着や機械的接合によって貼り付けられた反射フィルム、反射テープ、あるいは蒸着によって形成した金属膜などが挙げられる。また、反射面27a,27bを光反射部材27自身で構成する場合、光反射部材27として、アルミニウムやクロムなどの金属材料で構成し、反射面27a,27bを鏡面仕上げによって形成すると、光の反射効率が向上する。光反射部材27は、インク収容室25内のインクと接触する部材であり、その物性や外観が変化すると後述するインク残量等の検出性能に大きく影響する場合もあるので、光反射部材27の特に反射面27a,27bは、インクと接触しても物性や外観が変化しにくい耐インク性を有する部材で構成することが好ましい。なお、筐体と同じ材料によって光反射部材27を形成した場合でも、光は反射してくるが反射光量の低下が著しいことが予想されるので、検出機構側の出射光量を高めたり、受光感度を上げるなどの対応は必要になる。   The reflecting surfaces 27a and 27b may be made of the light reflecting member 27 (a housing material when integrally molded with the housing, or a suitable material when formed separately), but the reflecting surfaces 27a and 27b It is preferable that a reflection film having a higher reflectance is attached to or formed in the region to be 27b. When the reflective surfaces 27a and 27b are formed of a reflective film, examples of the reflective film include a reflective film attached by adhesion or mechanical bonding, a reflective tape, or a metal film formed by vapor deposition. When the reflecting surfaces 27a and 27b are made of the light reflecting member 27 itself, the light reflecting member 27 is made of a metal material such as aluminum or chrome, and when the reflecting surfaces 27a and 27b are formed by mirror finishing, light reflection is performed. Efficiency is improved. The light reflecting member 27 is a member that comes into contact with the ink in the ink containing chamber 25. If the physical properties or appearance of the light reflecting member 27 changes, the light reflecting member 27 may greatly affect the detection performance such as the remaining amount of ink described later. In particular, it is preferable that the reflecting surfaces 27a and 27b are made of an ink-resistant member whose physical properties and appearance hardly change even when in contact with ink. Even when the light reflecting member 27 is formed of the same material as that of the housing, it is expected that the reflected light amount is reflected but the reflected light amount is significantly reduced. It is necessary to take measures such as raising

光反射部材27によって、インクタンク20の底壁面22fと反射面27a,27bとの間に形成される空間は、両端が開放しており、インク収容室25と連通している。したがって、この空間はインク収容室25との間でインクが自由に流通し、この空間内には、インク収容室25内でのインク液面と同じ高さでインクが存在する。   The space formed between the bottom wall surface 22f of the ink tank 20 and the reflecting surfaces 27a and 27b by the light reflecting member 27 is open at both ends and communicates with the ink containing chamber 25. Accordingly, the ink freely flows between this space and the ink storage chamber 25, and the ink exists in this space at the same height as the ink liquid level in the ink storage chamber 25.

次に、上述した光学ユニット14および光反射部材27による、インクタンク20の有無の検出、インクの有無の検出、およびインクの色の判別について、図5(a)〜(c)を参照して説明する。   Next, with reference to FIGS. 5A to 5C, the detection of the presence or absence of the ink tank 20, the detection of the presence or absence of ink, and the determination of the color of the ink by the optical unit 14 and the light reflecting member 27 described above will be described. explain.

(a)タンク無し:
インクタンク20が装着されていないときは、図5(a)に示すように、光学ユニット14の発光素子15から出射した光はそのまま進行し、光は受光素子16へは戻らない。したがって、光学ユニット14からは何の出力も得られず、インクジェット記録装置の制御部は、これをタンク無し、すなわちインクタンク20が装着されていないと判断する。
(A) No tank:
When the ink tank 20 is not attached, as shown in FIG. 5A, the light emitted from the light emitting element 15 of the optical unit 14 proceeds as it is, and the light does not return to the light receiving element 16. Therefore, no output is obtained from the optical unit 14, and the control unit of the ink jet recording apparatus determines that there is no tank, that is, the ink tank 20 is not installed.

(b)タンク有り/インク有り:
インクタンク20が装着されており、しかもその中にインクが存在している場合、より正確には少なくとも光反射部材27の周囲にインクが存在している場合は、図5(b)に示すように、発光素子15から出射した光は、インクタンク20の筐体23を透過して光反射部材27に入射する。光反射部材27では、入射した光は、2つの反射面27a,27bで順次反射して、入射してきた方向と逆向きに進行し、再び筐体23を透過し、受光素子16へ入射する。よって、光学ユニット14からは、受光素子16に入射した光の強度に応じた出力が得られる。ここで、インクタンク20内にインクが存在していると、2つの反射面27a,27bと筐体23との間の空間にもインクが存在しているので、発光素子15から出射した光は、インクタンク20内ではインク中を進行する。
(B) With tank / With ink:
As shown in FIG. 5B, when the ink tank 20 is mounted and ink is present therein, more precisely, when ink is present at least around the light reflecting member 27. In addition, the light emitted from the light emitting element 15 passes through the housing 23 of the ink tank 20 and enters the light reflecting member 27. In the light reflecting member 27, the incident light is sequentially reflected by the two reflecting surfaces 27 a and 27 b, travels in a direction opposite to the incident direction, passes through the housing 23 again, and enters the light receiving element 16. Therefore, an output corresponding to the intensity of the light incident on the light receiving element 16 is obtained from the optical unit 14. Here, if ink is present in the ink tank 20, ink is also present in the space between the two reflecting surfaces 27 a and 27 b and the housing 23, so that the light emitted from the light emitting element 15 is In the ink tank 20, the ink advances.

(c)タンク有り/インク無し:
インクタンク20は装着されているが、その中にインクが存在していない場合、より正確にいえば、光反射部材27の周囲にインクが存在していない場合は、図5(c)に示すように、発光素子15から出射した光は、インクが存在している場合と同じ光路を進行して受光素子16に入射する。ただしこの場合は、2つの反射面27a,27bと筐体23との間の空間にはインクが存在していないので、発光素子15から出射した光は、インクタンク20内では空気中を進行する。
(C) With tank / without ink:
When the ink tank 20 is mounted but no ink is present therein, more precisely, when no ink is present around the light reflecting member 27, the ink tank 20 is shown in FIG. As described above, the light emitted from the light emitting element 15 travels on the same optical path as that in the case where ink is present and enters the light receiving element 16. However, in this case, since no ink is present in the space between the two reflecting surfaces 27 a and 27 b and the housing 23, the light emitted from the light emitting element 15 travels in the air in the ink tank 20. .

上記のように、インクタンク20が装着されている場合は、そのインクタンク20内でのインクの有無にかかわらず、発光素子15から出射した光は、光反射部材27で反射して受光素子16で検出されることになる。ここで、インクが存在しない場合に受光素子16で検出される光の強度をA、インクが存在している場合に受光素子16で検出される光の強度をBとする。それぞれの場合での、受光素子16で検出される光の強度を比較すると、
A>B
となる。
As described above, when the ink tank 20 is mounted, the light emitted from the light emitting element 15 is reflected by the light reflecting member 27 regardless of the presence or absence of ink in the ink tank 20 and is received by the light receiving element 16. Will be detected. Here, it is assumed that the intensity of light detected by the light receiving element 16 when ink is not present is A, and the intensity of light detected by the light receiving element 16 when ink is present is B. When the intensity of light detected by the light receiving element 16 in each case is compared,
A> B
It becomes.

これは、空気中を進行した場合と比べてインク中を進行したほうが、光の減衰の度合いが高いためである。さらに、インクタンク20が装着されていない場合に受光素子16で検出される光の強度をC(≒0:隣接した発光素子からの直接光による影響は否定できないが実質的に0と考えて差し支えない。)とする。この場合は、発光素子15から出射した光は受光素子16で検出されないので、受光素子16で検出される光の強度は上記の(a)〜(c)の、3つの場合の中では最も小さく、結果的に、これらの光強度の間には、
A>B>C
の関係がある。
This is because the degree of light attenuation is higher when traveling in ink than when traveling in air. Further, when the ink tank 20 is not attached, the intensity of light detected by the light receiving element 16 is C (≈0: the influence of direct light from an adjacent light emitting element cannot be denied, but may be considered to be substantially zero. Not). In this case, since the light emitted from the light emitting element 15 is not detected by the light receiving element 16, the intensity of the light detected by the light receiving element 16 is the smallest among the above three cases (a) to (c). As a result, between these light intensities,
A>B> C
There is a relationship.

光学ユニット14からは、入射した光の強度に応じた出力信号が得られる。つまり、図5(a)〜(c)のそれぞれの場合で、光学ユニット14からは異なる出力信号が得られる。図5(a)〜(c)のそれぞれの状態と、光学ユニット14からの出力信号との関係を予め対応させておけば、インクタンク20に設けた一つの光反射部材27と、インクジェット記録装置の本体側に設けた一つの光学ユニット14とにより、インクタンク20の有無と、インクの有無とを検出することができる。なお、検出精度を高めることで、光の減衰量を検知して、光反射部材27よりも下のインク量をリニアに検出することもできる。   An output signal corresponding to the intensity of incident light is obtained from the optical unit 14. That is, different output signals are obtained from the optical unit 14 in each case of FIGS. If the relationship between each state of FIGS. 5A to 5C and the output signal from the optical unit 14 is associated in advance, one light reflecting member 27 provided in the ink tank 20 and the ink jet recording apparatus are provided. The presence or absence of the ink tank 20 and the presence or absence of ink can be detected by one optical unit 14 provided on the main body side. It should be noted that by increasing the detection accuracy, it is also possible to detect the amount of light attenuation and detect the amount of ink below the light reflecting member 27 linearly.

光はインクを透過することによって減衰されるが、インクの種類(色)によって減衰される光の波長が異なる。したがって、発光素子15から出射した光がインクを透過したときは、受光素子16に入射する光の強度は、透過したインクの色に応じて異なったものとなる。よって、光学ユニット14の出力信号から、インクの色も判別することができる。インクの色の判別精度を向上させるには、検出の対象としているインクの色に応じて得られるそれぞれの出力信号の違いができるだけ大きくなるように、発光素子15から出射する光が含む波長を適宜選択するのが好ましい。   The light is attenuated by passing through the ink, but the wavelength of the attenuated light differs depending on the type (color) of the ink. Therefore, when the light emitted from the light emitting element 15 is transmitted through the ink, the intensity of the light incident on the light receiving element 16 varies depending on the color of the transmitted ink. Therefore, the ink color can also be determined from the output signal of the optical unit 14. In order to improve the discrimination accuracy of the ink color, the wavelength included in the light emitted from the light emitting element 15 is appropriately set so that the difference between the output signals obtained according to the color of the ink to be detected becomes as large as possible. It is preferable to select.

インクの色を判別できることによって、装着されたインクタンク20が適切な位置に装着されているか否かを知ることができ、それにより、インクタンク20の誤装着を防止することができる。また、インクの色を判別するための構造である光反射部材27は各色のインクタンク20に共通であるので、インクタンク20の筐体23をインクの色ごとに用意する必要はなく各色で共通に用いることができ、インクタンク20の製造コストの低減化および小型化に大いに貢献する。   By determining the color of the ink, it can be determined whether or not the mounted ink tank 20 is mounted at an appropriate position, thereby preventing erroneous mounting of the ink tank 20. Further, since the light reflecting member 27, which is a structure for discriminating the color of ink, is common to the ink tanks 20 of each color, it is not necessary to prepare the casing 23 of the ink tank 20 for each color of ink, and is common to each color. And greatly contributes to reduction in manufacturing cost and size reduction of the ink tank 20.

従来のプリズムを用いた検出システムでは、固体中を通過する光路長が長く、それだけ光も減衰されやすくなる。それに対して本実施形態においては、検出用の光は、インクタンク20の筐体23の部分を通過する際を除いて、大部分が気体または液体中を通過している。したがって、光の無駄な減衰が少なく、発光素子15から出射した光を効率よく利用することができる。   In the detection system using the conventional prism, the optical path length passing through the solid is long, and the light is easily attenuated accordingly. On the other hand, in the present embodiment, most of the detection light passes through the gas or liquid except when it passes through the casing 23 of the ink tank 20. Therefore, there is little useless attenuation of light, and the light emitted from the light emitting element 15 can be used efficiently.

上述した実施形態では、光反射部材27は、図4に示したように、直方体状の構造体の中に、インク収容室25と連通する三角柱状の空間を形成している。そのため、光反射部材27には厚肉の部分と薄肉の部分が存在する。光反射部材27を、樹脂、その中でも特に、熱収縮率の高いポリプロピレンなどで成形した場合、厚肉部では反射面27a,27bにヒケが生じ、入射した光の反射効率が低下するおそれがある。そこで、図6(a)、(b)に示すように、光反射部材37,38の肉厚を、所望の平坦性を有する反射面37a,38aが得られる程度にほぼ均一にすることが好ましい。図6(a)に示す光反射部材37は、外側の面も平面で構成した例であり、図6(b)に示す光反射部材38は、外側の稜線部分を曲面で繋げた例である。このように、反射面37a,38aが所望の形状に形成されていれば、光反射部材37,38の外形は任意である。   In the embodiment described above, the light reflecting member 27 forms a triangular prism-like space communicating with the ink storage chamber 25 in the rectangular parallelepiped structure as shown in FIG. Therefore, the light reflecting member 27 has a thick portion and a thin portion. When the light reflecting member 27 is molded from resin, especially polypropylene having a high heat shrinkage rate, sink marks are generated in the reflecting surfaces 27a and 27b in the thick portion, and the reflection efficiency of incident light may be lowered. . Therefore, as shown in FIGS. 6A and 6B, it is preferable to make the thickness of the light reflecting members 37 and 38 substantially uniform to obtain the reflecting surfaces 37a and 38a having desired flatness. . The light reflecting member 37 shown in FIG. 6A is an example in which the outer surface is also a flat surface, and the light reflecting member 38 shown in FIG. 6B is an example in which the outer ridge lines are connected by a curved surface. . In this manner, the outer shape of the light reflecting members 37 and 38 is arbitrary as long as the reflecting surfaces 37a and 38a are formed in a desired shape.

図3を参照すると、本実施形態では光反射部材27を設置する位置として、インク収容室25とした場合を例に挙げて説明したが、負圧発生部材収納室24内であっても構わない。この場合、負圧発生部材26は光反射部材27を覆って負圧発生部材収納室24内に挿入されるので、光反射部材27の内側の空間内には負圧発生部材26は殆ど存在せず、インクだけが存在することになる。そのため、光反射部材27を負圧発生部材収納室24に設置しても、上述したタンク有無、インク残量の検出およびインク色の判別に負圧発生部材26が悪影響を及ぼすことは殆どない。したがって、インク室としてインク収容室のみを有するインクタンクや、負圧発生部材収納室のみを有するインクタンクのいずれにも、光反射部材27を適用することができる。ただし、負圧発生部材内に光反射部材27によってインクの存在する空間を構成した場合には、インクの消費によって、負圧発生部材中の気液界面が空間に到達したところで、空間内にあるインクが負圧発生部材に吸収されてしまうため、本構成を採用する場合には、配置個所や空間の容積などを工夫する必要がある。   Referring to FIG. 3, in the present embodiment, the case where the ink reflecting chamber 27 is set as the position where the light reflecting member 27 is installed has been described as an example, but it may be in the negative pressure generating member storing chamber 24. . In this case, since the negative pressure generating member 26 covers the light reflecting member 27 and is inserted into the negative pressure generating member storage chamber 24, the negative pressure generating member 26 hardly exists in the space inside the light reflecting member 27. Instead, only ink is present. Therefore, even if the light reflecting member 27 is installed in the negative pressure generating member storage chamber 24, the negative pressure generating member 26 hardly affects the above-described presence / absence of the tank, detection of the remaining ink amount, and discrimination of the ink color. Therefore, the light reflecting member 27 can be applied to both an ink tank having only an ink storage chamber as an ink chamber and an ink tank having only a negative pressure generating member storage chamber. However, in the case where the light reflection member 27 is used to form a space where ink is present in the negative pressure generating member, it is in the space when the gas-liquid interface in the negative pressure generating member reaches the space due to ink consumption. Since the ink is absorbed by the negative pressure generating member, it is necessary to devise the arrangement location, the volume of the space, and the like when adopting this configuration.

また、上述した実施形態では、光反射部材27は、プリズム形状の空間内での反射を2回繰り返して、インクタンク20の外から入射した光を再びインクタンク20の外へ出射しているが、図7に示すような、単純な板状の光反射部材47とした構成も考えられる。   In the above-described embodiment, the light reflecting member 27 repeats the reflection in the prism-shaped space twice, and emits the light incident from the outside of the ink tank 20 to the outside of the ink tank 20 again. A configuration of a simple plate-like light reflecting member 47 as shown in FIG. 7 is also conceivable.

図7に示す光反射部材47は、インクタンク40のインク室内に、インクタンク40の筐体43の壁面と間隔をあけて、筐体43の壁面と平行となるように対向配置された平板状の部材であり、その壁面との対向面が反射面47aとなっている。光反射部材47が対向する筐体43の壁面は、底壁面でもよいし、側壁面でもよい。光反射部材47の反射面47aと筐体43との間の空間には、この光反射部材47が配されているインク室との間でインクが自由に流通する。   The light reflecting member 47 shown in FIG. 7 is a flat plate disposed in the ink chamber of the ink tank 40 so as to face the wall surface of the housing 43 of the ink tank 40 and to be parallel to the wall surface of the housing 43. The surface facing the wall surface is a reflecting surface 47a. The wall surface of the housing 43 facing the light reflecting member 47 may be a bottom wall surface or a side wall surface. In the space between the reflecting surface 47 a of the light reflecting member 47 and the housing 43, ink freely circulates between the ink chamber in which the light reflecting member 47 is disposed.

光学ユニット14の発光素子15から出射した光は、インクタンク40の筐体43を透過してインク室内へ進み、光反射部材47の反射面47aで反射する。反射した光は、再び筐体43を透過して受光素子16に入射する。このとき、前述したのと同様に、受光素子16で検出される光の強度から、インクタンク40内のインクの有無およびインクの色を判別することができる。また、反射面47aでの反射光が検出されるか否かにより、インクタンク40の有無も検出することができる。   The light emitted from the light emitting element 15 of the optical unit 14 passes through the housing 43 of the ink tank 40, travels into the ink chamber, and is reflected by the reflecting surface 47 a of the light reflecting member 47. The reflected light passes through the housing 43 again and enters the light receiving element 16. At this time, as described above, the presence or absence of ink in the ink tank 40 and the color of the ink can be determined from the intensity of light detected by the light receiving element 16. The presence or absence of the ink tank 40 can also be detected based on whether or not the reflected light from the reflecting surface 47a is detected.

従来のインクジェット記録装置では、インクタンクの内部に設けられた光学反射部材はインクタンク内のインク残量の検出のみに用いられ、インクタンクの有無についてはインクタンクとインクジェット記録装置との電気的接続を利用して検出していた。それに対して本発明では、インクジェット記録装置は、受光素子16で検出される光の有無、および強度から、インクタンク40内のインク残量だけでなくインクタンク40の有無も検出でき、その結果、インクタンク40およびインクジェット記録装置の構成を簡略化することができる。   In the conventional ink jet recording apparatus, the optical reflecting member provided inside the ink tank is used only for detecting the remaining amount of ink in the ink tank, and regarding the presence or absence of the ink tank, the electrical connection between the ink tank and the ink jet recording apparatus It was detected using. On the other hand, in the present invention, the ink jet recording apparatus can detect not only the remaining amount of ink in the ink tank 40 but also the presence or absence of the ink tank 40 from the presence and intensity of light detected by the light receiving element 16, and as a result, The configuration of the ink tank 40 and the ink jet recording apparatus can be simplified.

このように、板状の光反射部材47に対して光学ユニット14から光を入射させる場合、光学ユニット14の小型化、さらにはインクジェット記録装置の小型化のためには、光学ユニット14からの光の、反射面47aへの入射角は小さい方が好ましい。入射角が小さいと、光反射部材47が透明な部材で構成され、しかも光反射部材47そのもので反射面47aを構成していると、光が反射せず透過してしまう。そこで、そのような場合は前述した通り光反射部材47を金属で構成したり、光反射面47aに反射膜を設けるなどの加工を行ったりすることが好ましい。   As described above, when light is incident on the plate-like light reflecting member 47 from the optical unit 14, the light from the optical unit 14 is used to reduce the size of the optical unit 14 and the size of the inkjet recording apparatus. The incident angle to the reflecting surface 47a is preferably small. If the incident angle is small, the light reflecting member 47 is formed of a transparent member, and if the reflecting surface 47a is formed of the light reflecting member 47 itself, light is not reflected but is transmitted. Therefore, in such a case, it is preferable that the light reflecting member 47 is made of metal as described above, or that a processing such as providing a reflecting film on the light reflecting surface 47a is performed.

なお、図7に示す例では、発光素子15から筐体43の壁面に対して斜め方向に出射した光が利用されるが、このことに対しては、発光素子15の光軸の向きを調整したり、あるいは、光の強度は若干低下するが、発光素子15から出射する際に集光しきれていない光成分を利用したりすることで対処することができる。また、図7では光反射部材47を筐体43の壁面と平行に配した例を示したが、発光素子15から出射した光を反射して受光素子16に戻すことができれば必ずしも平行でなくともよい。   In the example shown in FIG. 7, light emitted from the light emitting element 15 in an oblique direction with respect to the wall surface of the housing 43 is used. For this, the direction of the optical axis of the light emitting element 15 is adjusted. Alternatively, the intensity of light is slightly reduced, but this can be dealt with by using a light component that has not been condensed when emitted from the light emitting element 15. 7 shows an example in which the light reflecting member 47 is arranged in parallel to the wall surface of the housing 43. However, the light reflecting member 47 is not necessarily parallel if it can reflect the light emitted from the light emitting element 15 and return it to the light receiving element 16. Good.

ここで、図5に示した構成と図7に示した構成との、検出感度を比較する。   Here, the detection sensitivities of the configuration shown in FIG. 5 and the configuration shown in FIG. 7 are compared.

図7に示すように、発光素子15および受光素子16から、発光素子15からの光の反射面47aでの反射位置までの、筐体43の壁面に垂直な方向での距離をL1、筐体43の壁面と平行な方向での、発光素子15および受光素子16の中心間距離をL2とする。また、図8に示すように、図5に示したプリズム型の光反射部材27についても、図7と同様に、各距離L1,L2を定義する。   As shown in FIG. 7, the distance from the light emitting element 15 and the light receiving element 16 to the reflection position of the light from the light emitting element 15 on the reflection surface 47a in the direction perpendicular to the wall surface of the casing 43 is L1, The distance between the centers of the light emitting element 15 and the light receiving element 16 in the direction parallel to the wall surface 43 is L2. Also, as shown in FIG. 8, the distances L1 and L2 are also defined for the prism-type light reflecting member 27 shown in FIG.

まず、プリズム型の光反射部材27における、発光素子15から出射した光が受光素子16に入射するまでの光路長Laを求める。2つの反射面27a,27bは前述したとおりの配置であり、発光素子15から反射面27aまでの光の進行方向および反射面27bで反射した光の進行方向は、筐体23の壁面に垂直であり、かつ、反射面27aで反射した光の進行方向は、筐体23の壁面と平行となるので、
光路長La=2L1+L2 … (1)
で表される。
First, the optical path length La until the light emitted from the light emitting element 15 enters the light receiving element 16 in the prism type light reflecting member 27 is obtained. The two reflecting surfaces 27a and 27b are arranged as described above, and the traveling direction of the light from the light emitting element 15 to the reflecting surface 27a and the traveling direction of the light reflected by the reflecting surface 27b are perpendicular to the wall surface of the housing 23. And the traveling direction of the light reflected by the reflecting surface 27a is parallel to the wall surface of the housing 23.
Optical path length La = 2L1 + L2 (1)
It is represented by

一方、図7に示した平板型の光反射部材47における、発光素子15から受光素子16までの光路長Lbは、   On the other hand, the optical path length Lb from the light emitting element 15 to the light receiving element 16 in the flat light reflecting member 47 shown in FIG.

Figure 2006001272
Figure 2006001272

で表される。 It is represented by

式(1)、(2)より、La>Lbであることが分かる。よって、ランバート・ベールの法則より、より長い光路長となるプリズム型の構成のほうが、発光素子15から出射した光と受光素子16に入射する光との強度差が大きくなるため、より確実なインク有無検出およびインク色判別が可能となる。   From equations (1) and (2), it can be seen that La> Lb. Therefore, the prism type configuration having a longer optical path length has a greater intensity difference between the light emitted from the light emitting element 15 and the light incident on the light receiving element 16 than the Lambert-Beer law. Presence / absence detection and ink color discrimination are possible.

本発明が適用されるインクタンクは、インクジェット記録装置に対して着脱されるものであり、光学ユニットは、インクジェット記録装置に設置されているものである。そのため、各部品の寸法公差や組み立て公差に起因する、光学ユニットと光反射部材との距離の製品ごとのばらつきは避けられない。そこで、この距離が変化した場合の光路の変化について、図9を参照して説明する。   The ink tank to which the present invention is applied is detachable from the inkjet recording apparatus, and the optical unit is installed in the inkjet recording apparatus. Therefore, variations in the distance between the optical unit and the light reflecting member due to dimensional tolerances and assembly tolerances of each part are unavoidable. Therefore, the change in the optical path when this distance changes will be described with reference to FIG.

まず、図9(a)に示す、プリズム型の光反射部材27では、光学ユニット14からインクタンク20の筐体23の壁面に垂直に入射した光を、再び筐体23の壁面に垂直に出射しているので、筐体23の壁面に垂直な方向での光学ユニット14と光反射部材27の距離がXだけ離れた場合であっても、発光素子15から入射して反射面27a,27bで反射した光は、受光素子16に入射する。光学ユニット14と光反射部材27との距離が接近した場合も同様である。   First, in the prism-type light reflecting member 27 shown in FIG. 9A, the light incident perpendicularly to the wall surface of the casing 23 of the ink tank 20 from the optical unit 14 is again emitted perpendicularly to the wall surface of the casing 23. Therefore, even if the distance between the optical unit 14 and the light reflecting member 27 in the direction perpendicular to the wall surface of the housing 23 is X, the light is incident from the light emitting element 15 and is reflected by the reflecting surfaces 27a and 27b. The reflected light is incident on the light receiving element 16. The same applies when the distance between the optical unit 14 and the light reflecting member 27 is close.

一方、図9(b)に示す、平板型の光反射部材47では、筐体43の壁面に対して斜めに入射した光を利用するので、光学ユニット14と光反射部材47との距離がXだけ離れると、反射面47aで反射した光は受光素子16へ入射しなくなる。光学ユニット14と光反射部材47との距離が接近した場合も同様である。これに対しては、発光素子15の照射角度を調整したり、距離Xが変化すると反射面47aへの入射位置も変わることを利用して光の入射位置によって出射方向が変化するように反射面47aの形状を工夫したり、部品寸法公差や組み立て公差をより精度よく管理したりすることで対処できる。ただし、プリズム型の光反射部材27と比較した場合、こういった調整等が不要なプリズム型の光反射部材27のほうが好ましい。   On the other hand, in the flat light reflecting member 47 shown in FIG. 9B, light obliquely incident on the wall surface of the housing 43 is used, so that the distance between the optical unit 14 and the light reflecting member 47 is X. The light reflected by the reflecting surface 47a does not enter the light receiving element 16 when the distance is away from the light receiving element 16. The same applies when the distance between the optical unit 14 and the light reflecting member 47 is close. For this, the reflecting surface is adjusted so that the emission direction changes depending on the incident position of the light by adjusting the irradiation angle of the light emitting element 15 or changing the incident position on the reflecting surface 47a when the distance X changes. This can be dealt with by devising the shape of 47a or by managing the component dimensional tolerance and assembly tolerance more accurately. However, when compared with the prism-type light reflecting member 27, the prism-type light reflecting member 27 which does not require such adjustment is more preferable.

図10に、プリズム型の光反射部材の他の例を示す。図10に示す光反射部材57は、インクタンク50の筐体53の内壁面との間にプリズム形状の空間を形成して筐体53の内壁面に設置された構造体であり、3つの反射面57a,57b,57cを有している。筐体53の壁面と光反射部材57の反射面57a,57b,57cとの間に形成される空間は断面が台形状であり、光反射部材57が設けられているインク室内のインクがこの空間とインク室との間を自由に流動できるように、この空間はインク室と連通している。各反射面57a,57b,57cは、筐体53の壁面に垂直に入射してきた光が、各反射面57a,57b,57cで順次反射され、再び筐体53の外へ、筐体53の壁面に垂直な方向に出射させるように、筐体53の内壁面に対する角度が設定されている。光反射部材47を設ける筐体53の壁面は、底壁面であってもよいし側壁面であってもよい。   FIG. 10 shows another example of a prism type light reflecting member. The light reflecting member 57 shown in FIG. 10 is a structure that is installed on the inner wall surface of the casing 53 by forming a prism-shaped space between the inner wall surface of the casing 53 of the ink tank 50 and has three reflections. Surfaces 57a, 57b, and 57c are provided. The space formed between the wall surface of the casing 53 and the reflecting surfaces 57a, 57b, 57c of the light reflecting member 57 has a trapezoidal cross section, and the ink in the ink chamber in which the light reflecting member 57 is provided is this space. This space communicates with the ink chamber so that it can freely flow between the ink chamber and the ink chamber. In each of the reflecting surfaces 57a, 57b, and 57c, the light incident perpendicularly to the wall surface of the housing 53 is sequentially reflected by the reflecting surfaces 57a, 57b, and 57c, and again to the outside of the housing 53, the wall surface of the housing 53. The angle with respect to the inner wall surface of the casing 53 is set so that the light is emitted in a direction perpendicular to the inner wall. The wall surface of the housing 53 on which the light reflecting member 47 is provided may be a bottom wall surface or a side wall surface.

このように、3つの反射面57a,57b,7cを有する場合であっても、前述したA>B>Cの関係は変わらず、受光素子16で検出される光の強度から、インクタンク50の有無およびインクの有無を検出できるとともに、さらにインクの色の判別も可能となる。   As described above, even when the three reflection surfaces 57a, 57b, and 7c are provided, the relationship of A> B> C described above does not change, and the ink tank 50 can be determined from the intensity of light detected by the light receiving element 16. The presence / absence and presence / absence of ink can be detected, and the color of the ink can be further determined.

インクの色の判別に関して、前述した例では、発光素子15から出射する光の波長を、判別する対象となるインクを透過したときに減衰しやすい(吸収されやすい)波長とした例を挙げた。ただし、この場合は、各色のインクに対して減衰の度合いに差のある適切な波長の光を見つけ出す必要がある。そこで、発光素子15を、各インク色における吸光度がピークとなる領域の波長の光を各インクタンクごとに照射できるように、出射する光の波長が可変なものとすることで、受光素子16に入射する光の強度差がインクの色ごとでより差が大きくなり、インク色の判別を容易に行うことができる。   Regarding the discrimination of the color of the ink, in the above-described example, the wavelength of the light emitted from the light emitting element 15 is set to a wavelength that is easily attenuated (is easily absorbed) when passing through the ink to be discriminated. However, in this case, it is necessary to find light of an appropriate wavelength having a difference in the degree of attenuation for each color ink. Therefore, the light emitting element 15 has a variable wavelength of emitted light so that light of a wavelength in a region where the absorbance in each ink color reaches a peak can be irradiated for each ink tank. The difference in the intensity of incident light becomes larger for each ink color, and the ink color can be easily determined.

本発明の一実施形態によるインクジェット記録装置の部分概略構成を示す平面図である。1 is a plan view showing a partial schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示すキャリッジに搭載されるインクカートリッジの一例の外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of an example of an ink cartridge mounted on a carriage illustrated in FIG. 1. 図2に示すインクタンクの断面図である。It is sectional drawing of the ink tank shown in FIG. 図3に示す光反射部材の斜視図である。It is a perspective view of the light reflection member shown in FIG. 本発明の一実施形態における、光学ユニットと光反射部材による種々のケースでの検出の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of detection in various cases by an optical unit and a light reflection member in one embodiment of the present invention. (a)(b)はそれぞれ光反射部材の他の例を示す斜視図である。(A) (b) is a perspective view which shows the other example of a light reflection member, respectively. 光反射部材の他の構成例を示す図であり、1つの反射面を有する光反射部材の例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of a light reflection member, and is a figure which shows the example of the light reflection member which has one reflective surface. 図5に示す例での、光学ユニットから出射した光の光路長を説明する図である。It is a figure explaining the optical path length of the light radiate | emitted from the optical unit in the example shown in FIG. (a)は図5に示す例における光学ユニットと光反射部材との距離が変化した場合の光路の違いを説明する図である。(b)は図7に示す例における光学ユニットと光反射部材との距離が変化した場合の光路の違いを説明する図である。(A) is a figure explaining the difference in an optical path when the distance of the optical unit and light reflection member in the example shown in FIG. 5 changes. (B) is a figure explaining the difference in an optical path when the distance of the optical unit and light reflection member in the example shown in FIG. 7 changes. (a)は多面型の光反射部材の他の例を示す斜視図であり、(b)は当該光反射部材の光路を示す図である。(A) is a perspective view which shows the other example of a multi-surface type light reflection member, (b) is a figure which shows the optical path of the said light reflection member. (a)(b)(c)は、それぞれ従来のインクタンクの光学的な検出手段の構成を示す図である。(A) (b) (c) is a figure which shows the structure of the optical detection means of the conventional ink tank, respectively. 図11に示す従来のインクタンクの光学検出手段の反射の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of reflection of the optical detection means of the conventional ink tank shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 記録ヘッド
2 キャリッジ
14 光学ユニット
15 発光素子
16 受光素子
20 インクタンク
23 筐体
21a 大気連通口
22b インク供給口
25 インク収容室
27,37,38,47,57 光反射部材
27a,27b、47a、57a、57b、57c 反射面

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording head 2 Carriage 14 Optical unit 15 Light emitting element 16 Light receiving element 20 Ink tank 23 Case 21a Atmospheric communication port 22b Ink supply port 25 Ink storage chamber 27, 37, 38, 47, 57 Light reflecting member 27a, 27b, 47a, 57a, 57b, 57c Reflective surface

Claims (7)

インクを用いて被記録媒体上に記録を行う記録ヘッドに対して供給されるインクを貯留するインクタンクを着脱自在に保持するための保持部と、前記保持部に保持された前記インクタンクに向けて重力方向下方から上方に向けて光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射する光の波長領域に受光感度を有する受光素子と、を備えた記録装置に対して装着されるインクタンクにおいて、
前記インクタンクを構成する筐体と、
前記インクを前記記録ヘッドに対して供給する供給部と、
前記インクタンクと外部と連通する大気連通部と、
前記筐体で構成されるインク貯留空間としてのインク室内に配され、前記発光素子によって出射された光を前記受光素子に反射する光反射部材と、
を備え、
前記筐体は、前記保持部に対する前記インクタンクの装着状態で底となる個所であって、少なくとも前記光の入出経路部分となる個所が光透過性であり、
前記筐体の光透過性の部分と前記光反射部材との間は、前記インクが存在する空間であることを特徴とするインクタンク。
A holding unit for detachably holding an ink tank for storing ink supplied to a recording head for recording on a recording medium using ink; and toward the ink tank held by the holding unit In an ink tank mounted on a recording apparatus comprising: a light emitting element that emits light from below to above in the direction of gravity; and a light receiving element that has light receiving sensitivity in a wavelength region of light emitted from the light emitting element. ,
A casing constituting the ink tank;
A supply unit for supplying the ink to the recording head;
An atmospheric communication portion communicating with the ink tank and the outside;
A light reflecting member that is disposed in an ink chamber as an ink storage space constituted by the casing and reflects the light emitted by the light emitting element to the light receiving element;
With
The casing is a portion that becomes the bottom when the ink tank is attached to the holding portion, and at least a portion that becomes an entrance / exit path portion of the light is light transmissive,
An ink tank, wherein a space between the light transmissive portion of the casing and the light reflecting member is a space where the ink exists.
前記光反射部材は、前記発光素子からの光を1回の反射で前記受光素子に返す平板で構成されることを特徴とする請求項1に記載のインクタンク。   The ink tank according to claim 1, wherein the light reflecting member is configured by a flat plate that returns light from the light emitting element to the light receiving element by one reflection. 前記光反射部材は、前記発行素子からの光を複数回の反射で前記受光素子に返すように構成された多面体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。   2. The ink tank according to claim 1, wherein the light reflecting member is a polyhedron configured to return light from the light emitting element to the light receiving element by a plurality of reflections. 前記光反射部材は、前記インク室に入射した光を順次反射する2つの反射面を有し、該2つの反射面と前記筐体の内壁面との間にプリズム形状の前記空間が形成されるように前記筐体に一体的に設けられた構造体である請求項3に記載のインクタンク。   The light reflecting member has two reflecting surfaces that sequentially reflect light incident on the ink chamber, and the prism-shaped space is formed between the two reflecting surfaces and the inner wall surface of the housing. The ink tank according to claim 3, wherein the ink tank is a structure provided integrally with the casing. 前記複数の反射面の角度が、前記筐体を構成する壁面に垂直に前記インク室の中に入射した光を前記壁面に垂直に前記インク室の外へ出射するように設定されている請求項3または4に記載のインクタンク。   The angle of the plurality of reflecting surfaces is set so that light incident into the ink chamber perpendicular to the wall surface constituting the housing is emitted out of the ink chamber perpendicular to the wall surface. The ink tank according to 3 or 4. 前記インク室内には、インクが収容されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のインクタンク。   The ink tank according to claim 1, wherein ink is contained in the ink chamber. 記録ヘッドからインクを被記録媒体上に吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、
記録ヘッドに対して供給されるインクを貯留するインクタンクであって、前記インクタンクのインク貯留空間を構成するインク室内に配された光反射部材と、前記インクタンクの使用状態で底となる個所が光透過性である筐体と、を備えており、前記筐体の光透過性の部分と前記光反射部材との間は、前記インクが存在する空間として構成されたインクタンクを着脱自在に保持するための保持部と、
前記保持部に保持された前記インクタンクに向けて重力方向下方から上方に向けて光を出射する発光素子と、
前記発光素子から出射する光の波長領域に受光感度を有し、前記発光素子から出射して前記光反射部材で反射した光が入射する受光素子と、
を備え、前記発光素子は、出射する光の波長が可変であることを特徴とするインクジェット記録装置。

In an inkjet recording apparatus that performs recording by ejecting ink from a recording head onto a recording medium,
An ink tank for storing ink to be supplied to the recording head, the light reflecting member disposed in the ink chamber constituting the ink storage space of the ink tank, and the bottom portion when the ink tank is used A light transmissive housing, and an ink tank configured as a space in which the ink exists is detachable between the light transmissive portion of the housing and the light reflecting member. A holding part for holding;
A light emitting element that emits light upward from below in the direction of gravity toward the ink tank held by the holding unit;
A light receiving element that has light receiving sensitivity in a wavelength region of light emitted from the light emitting element, and that receives light emitted from the light emitting element and reflected by the light reflecting member;
An inkjet recording apparatus, wherein the light emitting element has a variable wavelength of emitted light.

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