JP2004142326A

JP2004142326A - 記録装置及びインク検出センサ

Info

Publication number: JP2004142326A
Application number: JP2002311316A
Authority: JP
Inventors: Akira Kuribayashi; 栗林　明
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】プリズムの反射光によりインク残量を検出する方法において、外乱光の影響を低減する。
【解決手段】インク残量を検出するための発光部と受光部の前に偏光板を設ける。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット方式に従って記録を行う記録装置に関し、特に、インクタンク内のインクの有無を検出するセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、微小のインク液滴を吐出させて記録を行うインクジェット記録装置が知られている。この装置は他の装置に比べ、高速記録が可能であり、記録のカラー化が容易であるのみならず、普通紙はもちろんのこと布等の記録媒体に記録が可能であり、さらに騒音が小さく、及び、高品位な記録が可能であるといった種々の利点を有している。
【０００３】
一般に、インクジェット記録装置の記録ヘッドは１から２０００個程度の数のインクを吐出する吐出口を有している。このような記録ヘッドを用いた記録媒体への実際の記録では、記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録ヘッドに対向した記録媒体に対して相対的に移動（この移動方向を主走査方向という）させながら、その記録ヘッドからインク液滴を吐出することによって、記録媒体に画像を記録する。また、記録ヘッドの走査によって記録媒体の所定領域への記録が終了するたび毎に、その記録媒体を主走査方向とは垂直の方向（これを副走査方向という）その所定領域の記録幅分だけ搬送することによって、次の所定領域への記録を行う。
【０００４】
以上のような主走査方向へのキャリッジ移動と副走査方向への記録媒体の搬送とを繰り返しながら、記録媒体１ページに対する記録を行う。
【０００５】
さて、インクジェット記録装置には従来より、記録ヘッドにインクを供給するためのインクを収容するインクタンク内のインクの有無を自動的に検出してユーザに警告を発生する手段が設けられている。例えば、その手段として、インクタンク内に電極を設け電極間の導通状態を検出することにより、またインクの光透過度を検出することにより、インクの有無を検出する手段が考えられている。しかしながら、電極を設けてインクの有無を検出する方法は、インクタンク自体の構造が複雑化するという問題があるゆえに、光学的にインクの有無を検出する手段が設けられることが多い。
【０００６】
図３は従来のインクの有無を光学的に検出するインク検出部の構成例を示す図である。
【０００７】
図３において、１０１はインクタンク、１０２は光学プリズム（この場合、図は９０°の頂角を持つ三角プリズムとして描かれている）、１０３は赤外線ＬＥＤのような発光素子、１０４はフォトトランジスタのような受光素子、１０５はインク、１０６は発光素子と受光素子とを内蔵したセンサユニット、１１０は発光素子の点灯及び受光素子からの出力電圧を検出して、インクの有無を判断する制御部である。
【０００８】
インクタンク１０１は光透過性をもつ半透明のプラスティックのような部材にて形成されインク１０５を収納している。また、その底部には光学的インク検出部としての役割を果たす光学プリズム１０２が形成されている。光学プリズム１０２はインクタンク１０１と一体的にポリプロピレンなどの透明に近い材料で成形されている。
【０００９】
さて、インクタンク１０１にインク１０５が無い状態では発光素子１０３から照射される光は、光学プリズム１０２とインク１０５の境界面１０２Ａ及び１０２Ｂにおいて反射され受光素子１０４に戻ってくる。このときの受光素子１０４からの出力電圧をＶ１とする。
【００１０】
一方、インク１０５がインクタンク１０１に充満している状態では、インクタンク１０１それ自身とインク１０５の屈折率のため、境界面１０２Ａ及び１０２Ｂでの反射率がインク１０５が無い場合のそれと異なり、その結果、発光素子１０３からの光で境界面１０２Ａと１０２Ｂとを経て受光素子１０４に達する光量は少なくなる（ほとんど“０”となる）。このときの受光素子１０４からの出力電圧をＶ０（≒０）とする。このように、受光素子１０４において検出される光量の差によってインクタンク１０１内のインク１０５の有無を検出することが可能となる。
【００１１】
ここで、閾値（α）をＶ０（≒０）＜α＜Ｖ１（受光素子１０４の出力電圧）のようにあらかじめ定め、Ｖ１＞αであれば、インク１０５が無いと判断する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら受光素子に光学プリズムからの反射光以外の光が照射されると、光学プリズムからの反射光との区別がつかず、インクの有無を誤検知してしまう。
【００１３】
光学プリズムからの反射光以外の光は、記録装置の外装の隙間などから内部に入る、外部の光（外乱光）である。
【００１４】
そのため、センサユニットが外乱光の影響を受けない位置に配置しなければならないという制約を受けてします。また、記録装置の外装も光を透過しない素材を使用しなければならいという制約を受け、記録装置全体としてのデザインに大きな制約を受けてしますという問題点がある。
【００１５】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、安価であり、かつ、外乱光影響を受けずらいセンサを用いた記録装置を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
インクの有無を光学的に検出するために用いられる光反射部を備えたインクタンクからインクを供給し、インクジェット方式に従う記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置であって、前記光反射部に光を照射する発光手段と、前記反射部からの反射光を受光する受光手段と、前記発光手段によって照射される光のうち、１方向に振動する光のみを透過させる第１の光フィルタ手段と、第１の光フィルタ手段を透過した光を透過させる第２の光フィルタ手段を有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について記載する。
【００１８】
図１は、本発明のインクセンサを用いた記録装置の、インク検出部分の構成図である。
【００１９】
１はセンサユニット、２は制御部、３はインクタンク、４は光学プリズム、５はインク、６は発光ダイオード駆動回路、７は電流／電圧変換回路である。
【００２０】
図２は、センサユニットの詳細図である。
【００２１】
１１は発光ダイオード、１２はフォトトランジスタ、１３，１４は偏光板である。
【００２２】
次に動作について説明する。
【００２３】
インクタンクのインクの有無を検出するとき、インクタンク内の光学プリズムをセンサユニットの、所望の位置まで持ってきて、発光ダイオード駆動回路を用いてセンサユニットの発光ダイオードを点灯させる。発光ダイオードから照射された光は、偏光板を透過して光学プリズムに照射される。このとき、光学プリズムに照射される光は、偏光板の作用により、一方向に振動する光のみとなる。
【００２４】
インクタンクにインクが無い状態では光学プリズムに照射さらた光は、光学プリズムとインクの境界面おいて反射されセンサユニットのフォトトランジスタに戻ってくる。
【００２５】
インクがインクタンクに充満している状態では、インクタンクそれ自身とインクの屈折率のため、境界面での反射率がインクが無い場合のそれと異なり、その結果、発光ダイオードからの光で境界面を経てフォトトランジスタに達する光量は少なくなる。
【００２６】
フォトトランジスタは、照射された光の強さに比例して電流が流れるため、インクタンクのインクの有無でフォトトランジスタに到達する光量に差が生じ、フォトトランジスタの出力する電流にも差が生じる。この電流を、電流／電圧変換回路で電流用に応じた電圧に変換する。制御部は、この電圧を入力して、電圧の大きさにより、インクタンク内のインクの有無を検出する。
【００２７】
一方、この外乱光が、記録装置内に進入して、センサユニットの照射されると、偏光板で１方向に振動する外乱光のみが選択され、フォトトランジスタに到達する。外乱光は、多方向に振動する光の集まりであるため、偏光板を透過する一方向に振動する光量は、極少量となり、フォトトランジスタにおよぼす影響は極小さいレベルになる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の記録装置では、外乱光の影響を受けず確実にインクタンクのインクの有無を検出することが可能になる。また、外乱光の影響を受けないため、装置のデザインを自由に設計できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した記録装置のインク検出部分の構成図
【図２】インク検出センサの詳細図
【図３】従来の、記録装置のインク検出部分の構成図
【符号の説明】
１　インク検出センサ
２　制御部
３　インクタンク
４　光学プリズム
５　インク
６　発光ダイオード駆動回路
７　電流・電圧変換回路
１１　発光ダイオード
１２　フォトトランジスタ
１３、１４　偏光板
１０１　インクタンク
１０２　光学プリズム
１０３　発光素子
１０４　受光素子
１０６　インク検出センサ
１１０　制御部

Claims

インクの有無を光学的に検出するために用いられる光反射部を備えたインクタンクからインクを供給し、インクジェット方式に従う記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置であって、
前記光反射部に光を照射する発光手段と、
前記反射部からの反射光を受光する受光手段と、
前記発光手段によって照射される光のうち、１方向に振動する光のみを透過させる第１の光フィルタ手段と、
第１の光フィルタ手段を透過した光を透過させる第２の光フィルタ手段を有することを特徴とする記録装置。
前記第１の光フィルタ手段を発光手段の直前に、前記第２の光フィルタ手段を受光手段の直前に配置することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記第１の光フィルタ手段と、前記発光手段と、前記第２の光フィルタ手段と、前記受光手段を一体化したことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
光を照射する発光手段と、光を受光する受光手段と、
前記発光手段によって照射される光のうち、１方向に振動する光のみを透過させる第１の光フィルタ手段と、第１の光フィルタ手段を透過した光を透過させる第２の光フィルタ手段を有することを特徴とするインク検出センサ。
前記第１の光フィルタ手段と、前記発光手段と、前記第２の光フィルタ手段と、前記受光手段を一体化したことを特徴とする請求項４に記載のインク検出センサ。
前記発光手段は、１方向に振動する光を照射するものであり、その光を透過する光フィルタ手段を前記、受光手段の前にのみ配置することを特徴とする請求項１から５に記載の記録装置及び、インク検出センサ。