JP2017035815A - 液体噴射装置、及び、液体供給ユニット - Google Patents

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Taku Ishizawa
卓 石澤
小林 淳
Atsushi Kobayashi
淳 小林
淳平 吉田
Junpei Yoshida
淳平 吉田
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Abstract

【課題】キャリッジユニットの設計の自由度が制約される可能性を低減する液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体噴射装置1000は、第1の液体供給ユニットに収容された液体の量を検出可能な検出部であって、キャリッジユニットから見て液体を吐出する方向とは異なる方向に配置された検出部60を備え、検出部は、液体を吐出する方向とは反対の方向を第3方向としたとき、液体の量を検出するために用いる検出光を第3方向とは異なる方向に向かって射出する発光部61を有する。
【選択図】図6

Description

本発明は、液体供給ユニットに収容された液体の量を検出するための技術に関する。
従来、液体噴射装置が備えるキャリッジユニットに複数の液体収容容器を装着し、複数の液体収容容器から、キャリッジユニットが備える印刷ヘッドに液体を供給する技術が知られている(例えば、特許文献1)。キャリッジユニットは、複数の液体収容容器を装着するためのホルダーユニットと、インクを吐出するためのヘッドユニットとを有する。
特許文献1の技術では、複数の液体収容容器は、キャリッジユニットの走査方向に沿って配列されている。また、キャリッジユニットは、液体収容容器が接続され液体が流通する液体供給管を有する。また、キャリッジユニットの内部(液体収容容器が装着されるホルダーユニットの下側に配置されたヘッドユニットの内部)には、液体供給管から吐出口に至る液体の流路(内部流路)が形成されている。また、特許文献1の技術では、液体収容容器に収容された液体の量(液体残量)を検出するために、光学式検出装置(光学センサー)が液体噴射装置に設けられ、光透過性部材としてのプリズムが液体収容容器の底面に設けられている。光学式検出装置は、キャリッジユニットに対してヘッドユニットが液体を吐出する方向(鉛直下方向)側に配置されている。光学式検出装置は、鉛直上方向に向かう方向に位置するプリズムに検出光を照射する。光学式検出装置からプリズムに照射された検出光の反射状態に基づいて液体残量が検出される。特許文献1の技術では、一つの光学式検出装置上をキャリッジユニットが通過することで複数の液体収容容器の液体残量を検出している。
特開2014−040080号公報
走査方向に沿って複数の液体収容容器が装着される上記の技術では、複数の液体収容容器を装着するためにホルダーユニットの走査方向の寸法が大きくなり、液体噴射装置が走査方向に大型化する恐れが生じ得る。
また、ホルダーユニットに装着する複数の液体収容容器の配列方向を、走査方向とは異なる方向に変更することで、液体噴射装置の走査方向の大型化を抑制することが考えられる。しかしながら、光学式検出装置とキャリッジユニットとの位置関係によっては以下のような種々の不具合が生じ得るため、キャリッジユニットの配置位置などの設計の自由度が制約される恐れがある。例えば、光学式検出装置から検出光を鉛直上方向に射出した場合、光路の途中に内部流路が位置する場合がある。これにより、内部流路によって、検出光が屈折したり遮断されたりすることでプリズムの所定の部分に検出光が精度良く照射できないという恐れが生じ得る。この場合、光学式検出装置を用いた液体残量の検出精度が低下する場合がある。また、例えば、光学式検出装置から検出光を鉛直上方向に射出する場合に、光路の途中に内部流路が位置しないようにキャリッジユニットを設計する必要が生じる。この場合、光路を避けて内部流路を形成することによってキャリッジユニットの大型化を招く場合がある。また、例えば、光学式検出装置がキャリッジユニットよりも鉛直下側に位置するため、キャリッジユニットから液体が漏れ出した場合に、光学式検出装置に液体が付着する恐れが生じ得る。光学式検出装置に液体が付着した場合、液体残量の検出精度が低下する場合がある。
上記の種々の不具合の発生を低減するために、キャリッジユニットの配置位置などの設計の自由度が過度に制約される恐れが生じ得る。よって、キャリッジユニットの設計の自由度を向上できる技術が望まれている。また、光透過性部材が液体収容容器の底面に設けられた場合、インクが光透過性部材に付着する可能性が高くなる。よって、光透過性部材にインクが付着する可能性を低減できる技術が望まれている。また、従来の技術において、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上等が望まれている。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
(1)本発明の一形態によれば、第1の液体供給ユニットと第2の液体供給ユニットとを装着可能な液体噴射装置が提供される。この液体噴射装置は、液体を吐出可能なヘッドユニットと、前記ヘッドユニットが装着されたホルダーユニットと、を含み、第1方向に移動可能なキャリッジユニットであって、前記第1の液体供給ユニットと前記第2の液体供給ユニットとを、前記第1方向と直交する第2方向に並ぶように、着脱可能に装着可能なキャリッジユニットと、前記第1の液体供給ユニットに収容された液体の量をするために用いられる検出部であって、前記キャリッジユニットから見て、前記第1方向と前記第2方向とに直交する吐出方向であって前記液体を吐出する吐出方向と異なる方向に配置された検出部と、を備え、前記検出部は、前記吐出方向とは反対の方向を第3方向としたとき、前記液体の量を検出するために用いる検出光を前記第3方向とは異なる方向に向けて射出する発光部を有する。
この形態によれば、液体噴射装置は、第1と第2の液体供給ユニットをキャリッジユニットの移動方向である第1方向と直交する第2方向に並ぶように着脱可能に装着可能なキャリッジユニットを有する。これにより、キャリッジユニットが第1方向に大型化することを抑制できるため、液体噴射装置が第1方向に大型化することを抑制できる。また、検出部は、キャリッジユニットに対して液体を吐出方向とは異なる方向に配置され、発光部は吐出方向とは反対の方向である第3方向とは異なる方向に向かって検出光を射出する。これにより、キャリッジユニットの配置位置などの設計の自由度が制約される可能性を低減できる。
(2)上記形態の液体噴射装置であって、前記検出部と前記キャリッジユニットとは、前記第1方向に沿う方向に並んで配置され、前記発光部は、前記第1方向に沿う方向に前記検出光を射出可能であっても良い。
この形態によれば、検出部とキャリッジユニットとが第1方向に沿う方向に並んで配置されているため、ヘッドユニットから吐出されたり漏れ出した液体が検出部に付着する可能性を低減できる。これにより、ヘッドユニットを含むキャリッジユニットの設計の自由度を向上できる。
(3)上記形態の液体噴射装置であって、前記検出部は、前記キャリッジユニットに対して前記第2方向にずれた位置に配置され、前記発光部は、前記第1方向と前記第2方向とによって規定される平面に沿った所定の方向であって、前記第1方向と前記第2方向に交差する所定の方向に沿って前記検出光を射出可能であっても良い。
上記形態によれば、検出部がキャリッジユニットに対して第2方向にずれた位置に配置されているため、液体噴射装置が第1方向に大型化することを更に抑制できる。
(4)上記形態の液体噴射装置であって、さらに、前記発光部から射出された前記検出光を前記第1の液体供給ユニットに向けて反射可能な反射部を有し、前記発光部は、前記反射部に向けて前記検出光を射出可能であっても良い。
上記形態によれば、反射部を利用して第1の液体供給ユニットに収容された液体の量を検出できる。また、反射部によって検出光の光路を可変できるため、検出部の配置位置の自由度を向上できる。
(5)上記形態の液体噴射装置であって、前記発光部は、前記第1の液体供給ユニットに収容された液体の量を検出するために用いられる前記検出光としての第1の検出光を射出することが可能な第1の発光素子と、前記第2の液体供給ユニットに収容された液体の量を検出するために用いられる前記検出光としての第2の検出光を射出することが可能な第2の発光素子と、を有していても良い。
上記形態によれば、第1の液体供給ユニットに加え、第2の液体供給ユニットに収容された液体の量を検出できる。
(6)上記形態の液体噴射装置であって、前記発光部は、前記キャリッジユニットと前記検出部との相対的な位置関係が第1の位置関係のときに、前記検出光を前記第1の液体供給ユニットに向けて射出し、前記相対的な位置関係が前記第1の位置関係とは異なる第2の位置関係にあるときに、前記検出光を前記第2の液体供給ユニットに向けて射出しても良い。
上記形態によれば、第1の液体供給ユニットに加え、第2の液体供給ユニットに収容された液体の量を検出できる。
(7)本発明の他の一形態によれば、第1方向に移動可能なキャリッジユニットであって、液体を吐出可能なヘッドユニットと、前記第1方向と直交する第2方向に並ぶように配置された第1の液体供給ユニット装着部と第2の液体供給ユニット装着部とを含み、前記ヘッドユニットに装着されたホルダーユニットと、を含むキャリッジユニットと、前記第1の液体供給ユニット装着部に装着可能な液体供給ユニットに収容された液体の量を検出するために用いられる検出部であって、前記第1方向と前記第2方向とに直交し、前記液体を吐出する吐出方向とは反対の方向を第3方向としたとき、前記液体の量を検出するために用いる検出光を前記第3方向とは異なる方向に向けて射出する発光部を有する検出部と、を備える液体噴射装置の前記第1の液体供給ユニット装着部に装着可能な前記液体供給ユニットが提供される。この液体供給ユニットは、前記液体を前記キャリッジユニットに供給可能な液体供給口が形成された底壁と、前記底壁と交差する側壁と、前記底壁と前記側壁とを含む外殻の内側に形成された液体収容室と、前記側壁に設けられた光透過性部材と、を備え、前記液体供給ユニットが前記第1の液体供給ユニット装着部に装着された装着状態において、前記側壁は前記第1方向と交差する。
上記形態によれば、光透過性部材が底壁ではなく側壁に設けられているため、液体が光透過性部材に付着する可能性を低減できる。
(8)上記形態の液体供給ユニットであって、前記側壁は、前記装着状態において前記第1方向と直交しても良い。
上記形態によれば、光透過性部材が底壁ではなく側壁に設けられているため、液体が光透過性部材に付着する可能性を低減できる。
(9)上記形態の液体供給ユニットであって、前記側壁は、前記装着状態において前記第1方向と斜めに交わっても良い。
上記形態によれば、光透過性部材が底壁ではなく側壁に設けられているため、液体が光透過性部材に付着する可能性を低減できる。
(10)上記形態の液体供給ユニットであって、前記側壁には、前記キャリッジユニットと係合可能な係合部が形成され、前記光透過性部材は、前記装着状態において、前記係合部よりも下方に位置しても良い。
上記形態によれば、上記形態によれば、光透過性部材が底壁ではなく側壁に設けられているため、液体が光透過性部材に付着する可能性を低減できる。
(11)上記形態の液体供給ユニットであって、前記光透過性部材は、前記検出光が入射する受光面と、前記液体収容室内に配置され、前記受光面に対して傾斜する第1傾斜面と、前記液体収容室内に配置され、前記受光面に対して傾斜する第2傾斜面であって、前記第1傾斜面と交差する第2傾斜面と、を備え、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とは、前記検出光の光路を形成可能であり、前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とが交わって形成される辺は、前記第3方向に沿った方向に延びていても良い。
上記形態によれば、第1傾斜面と第2傾斜面とが交わって形成される辺が第3方向に沿った方向に延びるため、液体収容室に収容された液体の量の検出精度を向上できる。
(12)本発明の他の一形態によれば、第1方向に移動可能なキャリッジユニットであって、液体を吐出可能なヘッドユニットと、前記第1方向と直交する第2方向に並ぶように配置された第1の液体供給ユニット装着部と第2の液体供給ユニット装着部とを含み、前記ヘッドユニットに装着されたホルダーユニットと、を含むキャリッジユニットと、前記第1の液体供給ユニット装着部に装着可能な液体供給ユニットに収容された液体の量を検出するために用いられる検出部であって、前記第1方向と前記第2方向とに直交し、前記液体を吐出する吐出方向とは反対の方向を第3方向としたとき、前記液体の量を検出するために用いる検出光を前記第3方向とは異なる方向に向けて射出する発光部を有する検出部と、を備える液体噴射装置の前記第1の液体供給ユニット装着部に装着可能な前記液体供給ユニットが提供される。この液体供給ユニットは、前記キャリッジユニットに前記液体を供給可能な液体供給口が形成された底壁と、前記底壁と対向する上壁と、前記底壁と前記上壁とを含む外壁によって区画形成された液体収容室と、前記上壁に設けられている光透過性部材と、を備える。
上記形態によれば、光透過性部材が底壁ではなく上壁に設けられているため、液体が光透過性部材に付着する可能性を低減できる。
例えば、本発明の一形態において、キャリッジユニットと、検出部と、の複数の要素の内の1つ以上の要素を備えた装置としても実現可能である。すなわち、この装置は、キャリッジユニットを有していても良く、有していなくても良い。また、この装置は、検出部を有していても良く、有していなくても良い。また、例えば、本発明の他の一形態において、底壁と、側壁と、液体収容室と、光透過性部材と、の複数の要素の内の1つ以上の要素を備えた装置としても実現可能である。すなわち、この装置は、底壁を有していても良く、有していなくても良い。また、この装置は、側壁を有していても良く、有していなくても良い。また、この装置は、液体収容室を有していても良く、有していなくても良い。また、この装置は、光透過性部材を有していても良く、有していなくても良い。このような各種形態によれば、装置の小型化、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上等の種々の課題の少なくとも1つを解決できる。また前述した液体供給ユニットの各形態の技術的特徴の一部又は全部は、いずれもこの装置に適用することが可能である。
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、液体供給ユニットの他に、液体供給ユニットの製造方法、液体供給ユニットと液体噴射装置とを備える液体噴射システムなどの態様で実現することができる。
本発明の第1実施形態としての液体噴射システムの第1の斜視図である。 液体噴射システムの第2の斜視図である。 液体噴射システムの内部構成を説明するための図である。 キャリッジユニットの斜視図である。 1つの液体供給ユニットが装着されたキャリッジユニットの斜視図である。 液体噴射システムの上面図である。 液体供給ユニットの外観斜視図である。 光透過性部材に説明するための図である。 検出部を用いたインク残量の検出方法について説明するための図である。 第2実施形態の液体噴射システムについて説明するための図である。 第2実施形態の液体供給ユニットの模式図である。 第2実施形態の液体供給ユニットを説明するための模式図である。 第2実施形態の変形例の液体供給ユニットを説明するための図である。 第3実施形態としての液体噴射システムを説明するための図である。 第4実施形態としての液体供給ユニットを説明するための図である。
A.第1実施形態:
A−1.液体噴射システムの全体構成:
図1は、本発明の第1実施形態としての液体噴射システム1000の第1の斜視図である。図2は、液体噴射システム1000の第2の斜視図である。図3は、液体噴射システム100の内部構成を説明するための図である。図4は、キャリッジユニット17の斜視図である。図5は、1つの液体供給ユニットが装着されたキャリッジユニット17の斜視図である。図6は、液体噴射システム1000の上面図である。図1〜6には互いに直交するXYZ軸が図示されている。複合機1は、X軸とY軸とによって規定される水平な平面(XY平面)に配置されている。複合機1の使用状態において、Z軸方向は、XY平面と直交する方向であり、−Z軸方向が鉛直下方向となる。なお、これ以降に示す図についても必要に応じてXYZ軸が図示されている。図4の四角で囲んだ部分には、ヘッドユニット19の概略構成を図示している。また、図6の四角で囲んだ部分には、素子ユニット65の概略構成を図示している。
ここで、後述するキャリッジユニット17(図3)が移動する方向がX軸方向(第1方向)であり、印刷媒体が搬送される方向(+Y軸方向)に沿った方向であってX軸方向と直交する方向がY軸方向(第2方向)である。また、キャリッジユニット17が液体を吐出する方向(吐出方向)が−Z軸方向であり、吐出方向とは反対の方向を第3方向(+Z軸方向)である。
また、本実施形態において、X軸に沿う方向は、X軸と完全に平行な方向に限定されず、X軸に直交する方向を除いて、誤差や公差等により傾いた方向も含む。同様に、Y軸に沿う方向は、Y軸と完全に平行な方向に限定されず、Y軸に直交する方向を除いて、誤差や公差等により傾いた方向も含む。Z軸に沿う方向は、Z軸と完全に平行な方向に限定されず、Z軸に直交する方向を除いて、誤差や公差等により傾いた方向も含む。つまり、任意の軸や面に沿う方向は、これらの任意の軸や面に完全に平行な方向に限定されず、これらの任意の軸や面に直交する方向を除いて、誤差や公差等により傾いた方向も含む。
図1及び図3に示すように、液体噴射システム1000は、液体噴射装置の一例であるプリンター5を有する複合機1と、後述する複数の液体供給ユニット(液体供給容器,カートリッジ)9と、を備える。
複合機1は、図2に示すように、第2部分3が第1部分2に対して回動可能に構成されている。第1部分2は、ケース4を有している。ケース4内には、プリンター5が収容されている。また、第2部分3には、プリンター5に対面する位置にスキャナー6が配設されている。スキャナー6は、イメージセンサーなどの撮像素子(図示せず)を有している。スキャナー6は、用紙などの媒体に記録された画像などを、撮像素子を介して画像データとして読み取ることができる。このため、スキャナー6は、画像などの読み取り装置として機能する。スキャナー6は、上述したようにプリンター5に対して回動可能に構成されているので、プリンター5の蓋としての機能も有している。
プリンター5は、液体の一例であるインクを印刷用紙などの印刷媒体Pに吐出することによって印刷媒体Pに印刷を行うことができる。第1部分2には、印刷媒体Pを複合機1の外に排出可能な排紙部7が形成されている。プリンター5によって印刷が施された印刷媒体Pは、排紙部7から複合機1の外に排出される。インクは、水性インクと油性インクのいずれか一方に限定されるものではない。水性溶媒に溶質が溶解した構成を有するもの、水性分散媒に分散質が分散した構成を有するもの、油性溶媒に溶質が溶解した構成を有するもの、油性分散媒に分散質が分散した構成を有するもののいずれでもよい。
プリンター5には、図3に示すように、液体供給ユニット9が着脱可能に装着される。本実施形態では、液体供給ユニット9は、プリンター5に供給するためのインクを収容している。なお、プリンター5に液体供給ユニット9が装着された状態(装着状態)での複合機1が液体噴射システム1000に対応する。ここで、本実施形態では、第2部分3にスキャナー6が配設された複合機1が例示されているが、スキャナー6を省略した構成も採用され得る。この場合、第1部分2に配設されたプリンター5に対して、第2部分3が蓋として機能する。この構成において、プリンター5に液体供給ユニット9が装着された構成が、液体噴射システム1000と表記される。液体噴射システム1000では、液体供給ユニット9に収容されたインクを用いて印刷媒体Pに印刷を行うことができる。
プリンター5は、副走査送り機構と、主走査送り機構と、ヘッド駆動機構と、を有している。副走査送り機構は、図示しない紙送りモーターを動力とする紙送りローラー11を用いて印刷媒体Pを+Y軸方向に搬送する。主走査送り機構は、キャリッジモーター13の動力を用いて、駆動ベルト15に接続されたキャリッジユニット17をX軸方向(第1方向)に沿って往復動させる。ヘッド駆動機構は、キャリッジユニット17に備えられたヘッドユニット19を駆動して液体としてのインクの吐出する。プリンター5は、さらに、上述した各機構を制御するための制御部21を備えている。後述するヘッドユニット19は、フレキシブルケーブル23を介して制御部21に電気的に接続されている。
プリンター5は、図3に示すように、X軸方向についてキャリッジユニット17を挟むように位置する第1本体壁510と第2本体壁520とを有する。第1本体壁510と第2本体壁520とはそれぞれキャリッジユニット17の移動方向(X軸方向)と直交する壁である。
また、プリンター5は、検出部60を備える。検出部60は、複数の液体供給ユニット9のそれぞれに収容された液体の量(液体残量)を検出するために用いられる。具体的には、検出部60は、液体残量を光学的に検出するために用いられる。検出部60の検出信号は制御部21に送られ、検出信号に基づいて制御部21が液体残量の有無を検出する。なお、検出部60自体に、液体残量の検出機能(後述する検出光を受光したか否かを判定する機能)を有していても良い。検出部60は、第1方向(X軸方向)に沿う方向にキャリッジユニット17と並んで配置されている。つまり、プリンター5を第1方向に沿った方向から見た場合に、検出部60とキャリッジユニット17とは重なる位置関係にある。検出部60は、第1本体壁510に配置されている。上記のごとく、検出部60は、キャリッジユニット17に対してインクを吐出する方向(鉛直下方向、−Z軸方向)とは異なる方向に配置されている。
検出部60は、図6に示すように、複数の素子ユニット65A〜65Fを有する。素子ユニット65A〜65Fは、キャリッジユニット17に着脱可能な液体供給ユニット9の数と同じ数だけ設けられている。本実施形態では、素子ユニット65A〜65Fは、6つ設けられている。6つの素子ユニット65A〜65Fの構成は同一である。複数の素子ユニット65A〜65Fを区別することなく用いる場合は、符号「65」を用いる。
素子ユニット65は、発光素子61と受光素子62とを備える。発光素子61は、対応する液体供給ユニット9の後述する光透過性部材に向けて検出光LT1を照射する。検出光LT1は、液体供給ユニット9のインクの量を光学的に検出するために用いられる。発光素子61は、第3方向(+Z軸方向)とは異なる方向に向けて検出光LT1を射出する。本実施形態では、発光素子61は、第1方向(X軸方向)に沿う方向に検出光LT1を射出する。複数の素子ユニット65A〜65Fがそれぞれ備える発光素子61をまとめて発光部66とも呼ぶ。
受光素子62は、液体供給ユニット9から反射した検出光LT1を受光する。受光素子62が検出光LT1を受光したか否かによって制御部21は液体供給ユニット9のインク残量を検出する。この詳細は後述する。複数の素子ユニット65A〜65Fがそれぞれ備える受光素子62をまとめて受光部67とも呼ぶ
キャリッジユニット17は、図3に示すように、複数の液体供給ユニット9A〜9Fを第1方向(X軸方向)と直交する第2方向(Y軸方向)に並ぶように着脱可能に装着可能である。キャリッジユニット17は、ヘッドユニット19と、ホルダーユニット25とを備える。ホルダーユニット25にはヘッドユニット19が装着されている。ホルダーユニット25は、ヘッドユニット19よりも上側に位置するように配置されている。本実施形態では、収容するインクの種類(本実施形態では色)が異なる6つの液体供給ユニット9A〜9Fが、ホルダーユニット25に1つずつ装着される。6つの液体供給ユニット9A〜9Fの配列方向は第2方向(Y軸方向)である。すなわち、ホルダーユニット25は、第1の液体供給ユニット(例えば、液体供給ユニット9A)を装着するための第1の液体供給ユニット装着部と、第2の液体供給ユニット(例えば、液体供給ユニット9B)を装着するための第2の液体供給ユニット装着部と、を含む。また、第1の液体供給ユニット装着部と第2の液体供給ユニット装着部とは第2方向に並ぶように配置されている。
液体供給ユニット9Aはブラックのインクを収容し、液体供給ユニット9Bはイエローのインクを収容し、液体供給ユニット9Cはマゼンタのインクを収容し、液体供給ユニット9Dはシアンのインクを収容し、液体供給ユニット9Eはライトマゼンタのインクを収容し、液体供給ユニット9Fはライトシアンのインクを収容している。6つの液体供給ユニット9A〜9Fは、それぞれ、ホルダーユニット25に対して着脱可能に構成されている。なお、液体供給ユニット9A〜9Fの個数は、6つに限定されず、1つ以上の任意の個数が採用され得る。ここで、6つの液体供給ユニット9A〜9Fを区別することなく用いる場合は、符号「9」を用いる。
ヘッドユニット19はインクを吐出可能である。ヘッドユニット19は、図4に示すように、液体供給ユニット9の液体供給口に接続される液体導入部33と、液体を外部(印刷媒体P)に向けて吐出する吐出口192と、を備える。また、ヘッドユニット19は、液体導入部33と吐出口192とを連通させる内部流路194を備える。
液体導入部33は、複数設けられている。本実施形態では、液体導入部33は、6つの液体供給ユニット9A〜9Fに対応して6つ設けられている。液体導入部33の一部(上端側部分)は、液体供給ユニット9が収容されて装着される凹部(ユニット収容部,装着空間部)31を区画形成する装置底壁252から凹部31の内方に突出する。液体導入部33には、液体供給ユニット9の液体供給口から供給されるインクが流入する。
内部流路194は、ヘッドユニット19の内部に形成されたインクの流路である。液体導入部33から吐出口192に至るインクの流れ方向において、内部流路194の上流端は液体導入部33に接続され、内部流路194の下流端は吐出口192に接続されている。内部流路194は、水平方向に沿って延びる流路193を含む。内部流路194は、液体供給ユニット9A〜9Fに対応して複数設けられている。
吐出口192は、鉛直下方向に向かって開口する。本実施形態では、吐出口192は、ヘッドユニット19のうち印刷媒体Pと対向する面198に形成されている。吐出口192から吐出されるインクの方向(吐出方向)は、鉛直下方向(−Z軸方向)である。吐出口192は、6つの液体供給ユニット9A〜9Fに対応して複数設けられている。本実施形態では、液体供給ユニット9A〜9F毎に複数の吐出口192が形成されている。
ヘッドユニット19は、図示しないインク吐出の駆動力を発生させる吐出機構(例えばピエゾ方式の場合にはピエゾ素子、サーマル方式の場合にはヒーターなど)を有している。キャリッジユニット17は第1方向に沿って往復移動しつつ、副走査方向に搬送されていく印刷媒体Pに向かって吐出機構の動作を制御することによってインク滴を吐出する。
ホルダーユニット25は、図4に示すように、装着空間部としての凹部31を有している。液体供給ユニット9は、凹部31内に装着される。本実施形態では、凹部31内に6つの液体供給ユニット9が収容され得る。本実施形態では、凹部31内に装着される6つの液体供給ユニット9は、相互に隙間をあけた状態で凹部31内に収容される。凹部31内には、凹部31内に装着される6つの液体供給ユニット9のそれぞれに対応する装着位置が規定されている。6つの装着位置は、凹部31内において、Y軸方向に沿って並んでいる。つまり、6つの液体供給ユニット9は、Y軸方向(第2方向)に沿って並んだ状態で凹部31内に収容される。凹部31は、ヘッドユニット19とホルダーユニット25とによって形成されている。なお、凹部31は、ホルダーユニット25のみによって形成されていても良い。
凹部31は、5つの壁部252,254,256,257,258によって区画形成されている。外形が略区形状の装置底壁252の周縁部から4つの壁部254,256,257,258が鉛直上方向(+Z軸方向、吐出方向とは反対の方向)に立ち上がっている。
装置底壁252は、凹部31の底壁を形成する。装置底壁252は、ホルダーユニット25とヘッドユニット19との壁によって構成されている。装置底壁252には、6つの液体導入部33が設けられている。6つの液体導入部33の配列方向は、Y軸方向(第2方向)に沿った方向である。
第1装置側壁258は、凹部31の左側壁を構成する。第1装置側壁258は、ホルダーユニット25とヘッドユニット19との壁によって構成されている。第1装置側壁258は、係合部51を有する。係合部51は、第1装置側壁258を貫通する穴、又は、第1装置側壁258に形成された凹部である。係合部51は、液体供給ユニット9A〜9Fの数に対応して6つ設けられている。装着状態において、係合部51は液体供給ユニット9と係合することで、液体供給ユニット9の−X軸方向側部分の鉛直上方向への動きを規制する。第1装置側壁258は、さらに、検出部60の光路の一部を形成するための側壁窓259を有する。側壁窓259は、貫通穴である。側壁窓259は、係合部51よりも鉛直下方(装置底壁252側)に形成されている。なお、側壁窓259は、光を透過可能な部材によって形成されていても良い。
第2装置側壁257は、凹部31の右側壁を構成する。第2装置側壁257は、第1装置側壁258と対向する。第2装置側壁257は、ホルダーユニット25の壁によって構成されている。第2装置側壁257は、液体供給ユニット9を着脱する際に利用されるレバー47と、レバー47の鉛直下方に位置する接点機構(図示せず)とを有する。レバー47は、液体供給ユニット9A〜9Fの数に対応して6つ設けられている。装着状態において、レバー47は液体供給ユニット9と係合することで、液体供給ユニット9の+X軸方向側部分の鉛直上方向への動きを規制する。レバー47は、Y軸方向に沿った軸を中心に回動可能に構成されている。装着状態において、レバー47を回動させることで、レバー47と液体供給ユニット9との係合が解除される。接点機構は、液体供給ユニット9の後述する回路基板と電気的に接触する複数の電気端子を有する。
第3装置側壁256は、凹部31の正面壁を構成する。第4装置側壁254は、凹部31の背面壁を構成する。第3装置側壁256と第4装置側壁254とは互いに対向する。第3装置側壁256,第4装置側壁254は、ホルダーユニット25の壁によって構成されている。
A−2.液体供給ユニットの構成:
図7は、液体供給ユニット9の外観斜視図である。図8は、光透過性部材50に説明するための図である。
図7に示すように、液体供給ユニット9は、ケース40と、ケース40の内側に形成された液体収容室400と、を有する。液体収容室400は、ケース40によって区画形成されているとも言える。ケース40は、ポリエチレンやポリスチレンなどの合成樹脂によって形成されている。ケース40は、液体供給ユニット9の外殻を構成する。ケース40は外形は略矩形状である。ケース40は、上壁41と、底壁42と、第1側壁45と、第2側壁48と、第3側壁43と、第4側壁46と、傾斜壁49とを有する。
液体収容室400は、プリンター5(詳細には、液体導入部33)にインクを供給するためのインクを収容する。液体収容室400内には負圧を維持してインクが外部に漏れ出すことを抑制するための負圧発生機構が形成されている。本実施形態では、液体収容室400内には、インクを保持するための液体保持部材(例えば、フォーム)が配置されている。プリンター5からの吸引によって液体収容室400のインクが液体導入部33に供給される。なお、負圧発生機構は、液体保持部材に限らず他の構成であっても良い。例えば、負圧発生機構として、大気連通孔と液体供給口42Pに至る流路の途中に配置された弁ユニットであっても良いし、受圧板と弁とを含む受圧板ユニットであっても良い。弁ユニットは、流路の途中に介在する膜弁と、流路の一部である弁孔を有する弁座と、弁座に向けて膜弁を付勢する付勢部材としての圧縮コイルばねとを有する。液体収容室400内の負圧が高くなった場合、膜弁がコイルばねの付勢力に抗して弁座から離れることによって開弁する。これにより、大気開放孔から液体収容室400内に大気が導入される。液体収容室400内の負圧が低くなると膜弁が弁座に当接することによって閉弁する。受板板ユニットとしては、例えば、特開2014−40082号公報に開示された弁機構と受圧板と受圧板を付勢するコイルばねとを採用しても良い。液体収容室400内の負圧が高くなると受圧板がコイルばねの付勢力に抗して移動して、弁機構のレバー部と当たる。これにより、弁機構が開弁する。
底壁42は、液体収容室400の底面を形成する。底壁42は、装着状態において、装置底壁252(図4)と対向する。底壁42は、装着状態において略水平な壁である。底壁42には、液体収容室400のインクを外部(詳細には、キャリッジユニット17のヘッドユニット19)に供給可能な液体供給口42Pが形成されている。液体供給口42Pは、底壁42から突出する。液体供給口42P内には、インクを保持可能なフォーム(図示せず)が配置されている。液体供給口42Pは、液体収容室400と連通する。装着状態において、このフォームに液体導入部33が接触することで、液体収容室400のインクが液体導入部33に流通する。つまり、液体供給口42Pは、液体導入部33に接続されて液体導入部33にインクを流通するための部分である。
上壁41は、底壁42と対向する。上壁41は、装着状態において、略水平な壁である。上壁41には、液体収容室400に外部の大気を導入するための大気連通孔(図示せず)が形成されている。液体収容室400のインクの消費に伴って大気連通孔を介して液体収容室400に大気が導入される。なお、大気連通孔は、液体収容室400に外部の大気を導入できれば、上壁41に形成されていなくても良い。例えば、大気連通孔は第3側壁43に形成されていても良い。
第1側壁45は、底壁42及び上壁41と交差する。第1側壁45は、液体供給ユニット9の右側面を構成する。第1側壁45は、装着状態において、略垂直な壁である。第1側壁45には、キャリッジユニット17のレバー47(図4)と係合するための係合部406が形成されている。係合部406は、第1側壁45から突出する突起である。
本明細書では、2つの壁や面などの要素が「交差する」とは、2つの要素が相互に実際に交差する状態と、一方の要素の延長部分が他方の要素に交差する状態と、相互の延長部分が交差する状態と、のいずれかの状態であることを意味する。
第2側壁48は、底壁42及び上壁41と交差する。第2側壁48は、第1側壁45と対向する。第2側壁48は、装着状態において第1方向(X軸方向)と交差する。本実施形態では、第2側壁48は、装着状態において、第1方向と直交する。ここで、第2側壁48と第1方向との関係は、第2側壁48の外表面を基準面としている。第2側壁45は、液体供給ユニット9の左側面を構成する。
第2側壁48には、キャリッジユニット17の係合部51(図4)と係合するための係合部409が形成されている。係合部409は、第2側壁48から突出する突起である。装着状態において、係合部409は、係合部51に挿入されることで係合部51と係合する。また、第2側壁48には、光透過性部材50が設けられている。光透過性部材50は、検出部60を用いて液体残量(インク残量)を光学的に検出するために用いられる。光透過性部材50は、プリズムである。光透過性部材50は、ポリプロピレンなどの透明な媒質で形成された透明な部材である。光透過性部材50の形状は、三角柱である。光透過性部材50は、第2側壁48のうち、係合部409よりも底壁42に近い位置に配置されている。言い換えれば、装着状態において、光透過性部材50は係合部409よりも下方に位置する。なお、光透過性部材50の全てが係合部409よりも下方に位置する必要はなく、光透過性部材50の光路を形成する部分が、係合部409よりも下方に位置すれば良い。光透過性部材50は、液体収容室400内に配置されている。光透過性部材50は、液体収容室400内のうち、上壁41よりも底壁42に近い位置に配置されている。本実施形態では、光透過性部材50は、上壁41と底壁42とが対向する方向(Z軸方向)について、上壁41と底壁42の中央部と底壁42との間に配置されている。ここで、光透過性部材50は、プリンター5が印刷を実行するための十分な量が液体収容室400に収容されていないことを検出可能な程度に、底壁42近傍に配置されていることが好ましい。
光透過性部材50は、図8に示すように、受光面52と、第1傾斜面54と、第2傾斜面56とを有する。各面52,54,56は、三角柱の3つの側面を構成する。受光面52は、発光部66から射出された検出光LT1が入射する。受光面52は、第2側壁48に埋設されている。受光面52は、外部に露出するように第2側壁48に配置されている。第1傾斜面54は、受光面52に対して傾斜する。第1傾斜面54と受光面52とのなす角度は略45°である。第1傾斜面54には、受光面52を通過した検出光LT1が入射する。第2傾斜面56は、受光面52に対して傾斜する。第2傾斜面56と受光面52とのなす角度は略45°である。第2傾斜面56には、第1傾斜面54で反射した検出光LT1が入射する。第1傾斜面54と第2傾斜面56とはそれぞれ、液体収容室400内に配置されている。第1傾斜面54と第2傾斜面56とは交差する。第1傾斜面54と第2傾斜面56とが交わって形成される辺(陵辺)59は、第3方向(+Z軸方向)に沿って延びる。上記のごとく、受光面52と第1傾斜面54と第2傾斜面56とは検出光LT1の光路を形成可能である。
第3側壁43(図7)は、液体供給ユニット9の背面を構成する。第4側壁46は、液体供給ユニット9の正面を構成する。第3側壁43と第4側壁46とは対向する。第3側壁43と第4側壁46とは、装着状態において、Y軸方向に対して垂直な壁である。
傾斜壁49は、第1側壁45と底壁42とを接続する。傾斜壁49は、第3方向(+Z軸方向)に対して傾斜している。傾斜壁49には、回路基板44が配置されている。回路基板44の表面には、キャリッジユニット17が備える接点機構の接点端子と接触することで電気的に接続される複数の端子が配置されている。回路基板44の裏面には、液体供給ユニット9に関する情報(インク残量、インク色など)を記憶する記憶装置が設けられている。装着状態では、回路基板44と制御部21(図3)との間で各種信号がやり取りされる。
ここで、上壁41と底壁42とが対向する方向(Z軸方向)が、液体供給ユニット9の高さ方向である。また、第1側壁45と第2側壁48とが対向する方向(X軸方向)が、液体供給ユニット9の長さ方向である。また、第3側壁43と第4側壁46とが対向する方向が、液体供給ユニット9の幅方向である。
A−3.検出部60を用いてインク残量検出方法:
図9は、検出部60を用いたインク残量の検出方法について説明するための図である。図9は、液体供給ユニット9と検出部60とを鉛直上方向から見た模式図である。検出部60を用いた液体供給ユニット9のインク残量の検出は、所定のタイミングで実行される。例えば、インク残量の検出は、プリンター5の印刷動作が実行されていないときに実行される。また、インク残量の検出は、キャリッジユニット17が所定の位置で静止した状態で実行される。所定の位置とは、例えば、キャリッジユニット17が主走査方向(X軸方向)について、印刷領域外の位置である。
検出部60は、発光素子61から対応する液体供給ユニット9の光透過性部材50(詳細には、受光面52)に向けて検出光LT1を射出する。検出光LT1の受光面52への入射角度は略90°である。第1傾斜面54は、接する流体の屈折率に応じて光の反射状態が異なる。具体的には、第1傾斜面54が空気に接触する場合には、光透過性部材50と空気との屈折率の違いにより、検出光LT1は第1傾斜面54で反射し第2傾斜面56に向かう。第1傾斜面54で反射して第2傾斜面56に入射した検出光LT1は、第2傾斜面56で反射して受光素子62に入射する。一方、第1傾斜面54が液体収容室400のインクと接触している場合は、光透過性部材50とインクとの屈折率が同程度であるため、点線で示すように検出光LT1は第1傾斜面54で屈折して液体収容室400内のインク中を進む。すなわち、光透過性部材50の第1傾斜面54が空気と接触する程度にインク残量が少なくなった第1の場合と、第1傾斜面54がインクと接触する程度にインク残量が存在する第2の場合とでは、受光素子62によって検出される検出光LT1の量(受光量)が異なる。制御部21は、受光素子62によって検出光LT1が受光されたと判定した場合は、インク残量がほとんど無い又はゼロであると判定する(インク残量が無いと判定)。この場合、制御部21は、複合機1のモニタなどによってインク残量が少なくなったことを表す情報を表示する。一方で、制御部21は、受光素子62によって検出光LT1が受光されないと判定した場合は、インク残量が十分に存在すると判定する。
上記第1実施形態によれば、プリンター5は、複数の液体供給ユニット9A〜9Fをキャリッジユニット17の移動方向である第1方向(X軸方向)と直交する第2方向(Y軸方向)に並ぶように着脱可能に装着可能なキャリッジユニット17を有する(図3)。これにより、キャリッジユニット17が第1方向に大型化することを抑制できるため、プリンター5が第1方向に大型化することを抑制できる。
また、上記第1実施形態によれば、検出部60は、キャリッジユニット17に対して液体を吐出方向(−Z軸方向)とは異なる方向に配置され、発光部66は吐出方向とは反対の方向である第3方向(+Z軸方向)とは異なる方向に向かって検出光LT1を射出する(図3,図9)。これにより、キャリッジユニット17の設計の自由度が制約される可能性を低減できる。具体的には、例えば、検出部60がキャリッジユニット17に対して吐出方向に配置されていた場合を考える。この場合、ヘッドユニット19からインクが漏れ出した場合にインクが検出部60に付着することを抑制するために、検出部60の配置位置やキャリッジユニット17の設計が制限される。一方で、検出部60が吐出方向とは異なる方向に配置されている場合、ヘッドユニット19からのインクが漏れた場合でも、インクが検出部60に付着する可能性を低減できる。これにより、検出部60の配置位置やキャリッジユニット17の設計が制約される可能性を低減できる。また、例えば、ホルダーユニット25の鉛直下側には、ヘッドユニット19が配置されている(図4)。よって、検出部60がキャリッジユニット17に対して吐出方向に配置されていた場合、ヘッドユニット19の構成要素(例えば、内部流路194)が障壁となって、検出光LT1が光透過性部材50に精度良く入射できない可能性がある。よって、ヘッドユニット19の構成要素を検出光LT1の障壁とならないように設計する必要が生じる。一方で、検出部60が吐出方向とは異なる方向に配置されている本実施形態では、ヘッドユニット19の構成要素(例えば、内部流路194)が検出光LT1の光路の途中に位置しない。これにより、キャリッジユニット17の設計の自由度が制約される可能性を低減できる。
また、第1実施形態によれば、プリンター5は、複数の液体供給ユニット9A〜9Fに対応して複数の素子ユニット65A〜65Fを有している(図6)。これにより、複数の液体供給ユニット9A〜9fに収容されたインクの量を検出できる。
また、上記第1実施形態によれば、光透過性部材50が底壁42ではなく第2側壁48に設けられている(図7)。これにより、液体供給口42Pから漏れ出したインクや、装置底壁252(図4)に付着したインクが光透過性部材50に付着する可能性を低減できる。これにより、検出部60を用いたインク残量の検出精度が低下する可能性を低減できる。また、上記第1実施形態によれば、光透過性部材50は、第2側壁48のうち突起である係合部409の真下に配置されている。これにより、埃などの不純物が光透過性部材50に付着する可能性を低減できる。また、係合部409が設けられた第2側壁48に光透過性部材50が設けられることで、光透過性部材50を検出部60の光路に精度良く配置できる。
また、上記第1実施形態によれば、第1傾斜面54と第2傾斜面56とが交わって形成される辺59が第3方向(+Z軸方向)に沿った方向(底壁42と上壁41とが対向する方向)に延びる(図8)。これにより、液体収容室400に収容されたインクの量(インク残量)の検出精度を向上できる。以下に検出精度が向上できる理由を詳述する。光透過性部材50は、検出光LT1の光路を形成する第1傾斜面54及び第2傾斜面56によって形成される辺59が底壁42と上壁41とが対向する方向に延びる。これにより、第1傾斜面54と第2傾斜面56とは底壁42に対して同じ高さ位置に配置されるため、第1傾斜面54と第2傾斜面56のいずれか一方のみがインクに接触している状態や空気に接触している状態となる可能性を低減できる。すなわち、第1傾斜面54がインクに接触しているときは、第2傾斜面56もインクに接触している。これにより、第1傾斜面54から第2傾斜面56に向けて反射した検出光LT1の強度と、第2傾斜面56に入射して反射する検出光LTとの強度が大きく異なる可能性を低減できる。これにより、受光部67が受光した検出光LT1の強度に基づくインク残量の検出精度を向上できる。
本実施形態において、複数の液体供給ユニット9A〜9Fのうちの1つが課題を解決するための手段に記載の「第1液体供給ユニット」に相当し、他の1つが「第2液体供給ユニット」に相当する。また、第1液体供給ユニットのインク残量を検出するための検出部60が備える発光素子61が課題を解決するための手段に記載の「第1の発光素子」に相当し、第2液体供給ユニットのインク残量を検出するための検出部60が備える発光素子61が課題を解決するための手段に記載の「第2の発光素子」に相当する。
B.第2実施形態:
図10は、本発明の第2実施形態としての液体噴射システム1000aについて説明するための図である。図11は、第2実施形態としての液体供給ユニット9aの模式図である。図12は、第2実施形態としての液体供給ユニット9aを説明するための模式図である。第2実施形態では、キャリッジユニット17が第1方向(X軸方向)に沿って移動し、検出部60aの位置は固定されている。しかしながら、理解の容易のために、図10では、キャリッジユニット17の移動を、検出部60aがキャリッジユニット17に対して相対的に動いているように図示することで表している。図11は、液体供給ユニット9aの上面図である。図12は、液体供給ユニット9aのうち光透過性部材50が配置された近傍を示している。
第1実施形態の液体噴射システム1000(図3)と、第2実施形態の液体噴射システム1000aの違いは、検出部60aの配置位置と、素子ユニット65の個数と、液体供給ユニット9aの構成と、液体供給ユニット9aの個数である。その他の構成については第1実施形態の液体噴射システム1000と第2実施形態の液体噴射システム1000aとでは同様であるため同様の構成については第1実施形態と同一の符号を付すと共に説明を省略する。
検出部60a(図10)は、1つの素子ユニット65を有する。検出部60aは、キャリッジユニット17に対して第2方向(Y軸方向)にずれた位置に配置されている。本実施形態では、検出部60とキャリッジユニット17とは、第2方向について重なることなく互いにずれている。検出部60とキャリッジユニット17とは、第1方向(X軸方向)と第2方向(Y軸方向)とによって規定される同一平面上に配置されている。第1方向と第2方向とによって規定される平面とは、第1方向と第2方向に平行な面である。キャリッジユニット17のホルダーユニット25には4つの液体供給ユニット9aが着脱可能に装着されている。4つの液体供給ユニット9aは、第2方向(Y軸方向)に並ぶようにホルダーユニット25に装着されている。
液体供給ユニット9aの第2側壁48a(図11)は、3つの壁481,482,483によって形成されている。各壁481,482,483は、液体供給ユニット9aのキャリッジユニット17への装着状態において、略垂直な壁である。壁481は、第3側壁43に接続されている。壁483は、第4側壁46にされている。壁482は、壁481と壁483とを接続する。壁481,483は、装着状態において、第1方向(X軸方向)と斜めに交わる。壁481,483の外表面は、第1方向(X軸方向)成分と、第2方向(Y軸方向)成分とを有する方向(特定方向)を向いている。つまり、壁481,483の外表面は、特定方向に略垂直である。壁482は、第1方向と直交する。
光透過性部材50(図12)は、壁483に設けられている。具体的には、受光面52が外部に露出するように、光透過性部材50が壁483に設けられている。装着状態において、光透過性部材50は係合部409よりも下方に位置する。本実施形態では、光透過性部材50は、液体収容室400の底面近傍に配置されている。
図10に示すように、各液体供給ユニット9aのインク残量の検出は、検出部60aとキャリッジユニット17との相対的な位置関係が異なる複数の位置状態のときに実行される。本実施形態では、キャリッジユニット17を異なる位置に移動させて、4つの液体供給ユニット9aのインク残量を順次検出する。すなわち、キャリッジユニット17と検出部60aとの相対的な位置関係が第1の位置関係のときに、発光部66は1の液体供給ユニット9aに向けて検出光LT1を射出する。また、キャリッジユニット17と検出部60aとの相対的な位置関係が第1の位置関係とは異なる第2の位置関係のときに他の液体供給ユニット9aに向けて検出光LT1を射出する。これにより、単一の素子ユニット65を用いて複数の液体供給ユニット9aのインク残量を検出できる。検出部60aの発光部66は、第1方向(X軸方向)と第2方向(Y軸方向)とによって規定される平面に沿った所定の方向であって第1方向と第2方向に交差する所定の方向に沿って検出光LT1を射出する。本実施形態では、検出光LT1は、−Y軸方向成分と+X軸方向成分とを有する方向に射出される。
上記第2実施形態によれば、上記第1実施形態と同様の構成を有する点において同様の効果を奏する。例えば、プリンター5aは、複数の液体供給ユニット9aをキャリッジユニット17の移動方向である第1方向と直交する第2方向(Y軸方向)に並ぶように着脱可能に装着可能なキャリッジユニット17を有する(図10)。これにより、キャリッジユニット17が第1方向に大型化することを抑制できるため、プリンター5が第1方向(X軸方向)に大型化することを抑制できる。また、例えば、検出部60aは、キャリッジユニット17に対して液体を吐出方向(−Z軸方向)とは異なる方向に配置され、発光部66は吐出方向とは反対の方向である第3方向(+Z軸方向)とは異なる方向に向かって検出光LT1を射出する(図10)。これにより、キャリッジユニット17の設計の自由度が制約される可能性を低減できる。
また、第2実施形態によれば、検出部60とキャリッジユニット17とは、第2方向について重なることなく互いにずれている(図10)。これにより、第1方向に検出部60を配置するスペースを設けたり、キャリッジユニット17が検出部60aに衝突することを防止するために第1方向にキャリッジユニット17と検出部60aとの間にスペースを設けたりする必要が無い。これにより、プリンター5aが第1方向に大型化する可能性をさらに低減できる。
C.第2実施形態の変形例:
図13は、第2実施形態の変形例としての液体供給ユニット9bを説明するための図である。上記第2実施形態では、光透過性部材50が設けられた壁483であって、装着状態において、第1方向(X軸方向)と斜めに交わる壁483は、液体供給ユニット9aの外方に向けて凸形状となる第2側壁48aの一部であったが(図11)、これに限定されるものではない。例えば、図13に示すように、壁483bは、液体供給ユニット9bの内方に向けて凸形状を形成する第2側壁48bの一部であっても良い。ここで、内方に向けた凸形状の部分を窪み部485とも呼ぶ。窪み部485は、壁481bと壁483bとによって区画形成されている。壁481b,483bは、装着状態において略垂直な壁である。壁481b,483bは、装着状態において、第1方向(X軸方向)と斜めに交わる。壁481b、483bの外表面は、第1方向(X軸方向)成分と、第2方向(Y軸方向)成分を有する方向を向いている。光透過性部材50は、壁483bに設けられている。具体的には、受光面52が外部に露出するように光透過性部材50が壁483bに設けられている。装着状態において、光透過性部材は係合部409よりも下方に位置する。この例では、光透過性部材50は、液体収容室400の底面近傍に配置されている。
検出部60aを用いた各液体供給ユニット9aのインク残量の検出は、図10に示す上記第2実施形態と同様に、検出部60aとキャリッジユニット17との相対的な位置関係が異なる複数の位置状態のときに実行される。
上記変形例によれば、上記第2実施形態の効果に加えさらに以下の効果を奏する。例えば、光透過性部材50が窪み部485を区画形成する壁483bに設けられていることで、利用者などが光透過性部材50に誤って触れる可能性を低減できる。これにより、光透過性部材50に埃などの不純物が付着する可能性を低減できる。
D.第3実施形態:
図14は、本発明の第3実施形態としての液体噴射システム1000cを説明するための図である。図14(A)は、検出部60cを用いた液体供給ユニット9のインク残量の検出方法について説明するための図である。図14(B)は、インク残量が検出したときの液体噴射システム1000cを示した図である。第3実施形態では、キャリッジユニット17が第1方向(X軸方向)に沿って移動し、検出部60cの位置は固定されている。しかしながら、理解の容易のために、図14(A)では、キャリッジユニット17の移動を、検出部60cがキャリッジユニット17に対して相対的に動いているように図示することで表している。また図14では、便宜上、キャリッジユニット17は、4つの液体供給ユニット9が装着されているように図示している。
第1実施形態の液体噴射システム1000(図6)と第3実施形態の液体噴射システム1000cとの違いは、プリンター5cが新たに反射部490を有する点と、検出部60cの配置位置と、素子ユニット65の個数である。その他の構成については、第1実施形態の液体噴射システム1000と第3実施形態の液体噴射システム1000cとでは同様の構成であるため同様の構成については第1実施形態と同一の符号を付すと共に説明を省略する。
プリンター5cは、発光部66から射出された検出光LT1を液体供給ユニット9に向けて反射可能な反射部490を有する。反射部490は、例えば、板状の鏡である。反射部490の一端部492は、回動支点を形成するように第1本体壁510に取り付けられている。反射部490は、他端部494側が一端部492を中心として矢印Rx方向に回動可能である。矢印Rx方向は、XY平面に沿った方向である。
検出部60cは、1つの素子ユニット65を有する。検出部60cは、キャリッジユニット17に対して第2方向(Y軸方向)にずれた位置に配置されている。検出部60cの発光部66は、液体供給ユニット9の光透過性部材50が位置する方向とは異なる方向に検出光LT1を射出する。本実施形態では、検出部60cの発光部66は、反射部490に向けて検出光LT1を射出する。この射出方向は、第2方向(Y軸方向)に沿った方向である。反射部490の反射面は、入射した検出光LT1を光透過性部材50に向けて反射可能なように、また、光透過性部材50を反射して入射した検出光LT1を検出部60cの受光部67に向けて反射可能なように構成されている。
各液体供給ユニット9のインク残量の検出は、検出部60cとキャリッジユニット17との相対的な位置関係が異なる複数の位置状態のときに実行される。本実施形態では、検出部60cの位置は固定されており、キャリッジユニット17がY軸方向に沿って移動する。また、複数の位置状態のそれぞれにおいて、反射部490の回動位置(第1本体壁510と反射部490とのなす反射部形成角度θ)は異なっている。反射部490の回動位置は、キャリッジユニット17に押されることによって変化する。本実施形態では、キャリッジユニット17が第1本体壁510に近づくにつれて、反射部490が折りたたまれるように(反射部形成角度が小さくなるように)、反射部490の回動位置は変化する。
キャリッジユニット17が第1の位置に位置するとき、発光部66は、1つの液体供給ユニット(第1液体供給ユニット)9に検出光LT1が照射されるように、反射部490に向けて検出光LT1を射出する。また、キャリッジユニット17が第1の位置とは異なる第2の位置に位置するとき、発光部66は他の1つの液体供給ユニット(第2液体供給ユニット)9に検出光LT1が照射されるように、反射部490に向けて検出光LT1を射出する。異なる液体供給ユニット9への検出光LT1の照射は、反射部490によって調整される。
上記第3実施形態によれば、上記第1実施形態と同様の構成を有する点において同様の効果を奏する。例えば、プリンター5cは、複数の液体供給ユニット9をキャリッジユニット17の移動方向である第1方向と直交する第2方向(Y軸方向)に並ぶように着脱可能に装着可能なキャリッジユニット17を有する。これにより、キャリッジユニット17が第1方向に大型化することを抑制できるため、プリンター5が第1方向(X軸方向)に大型化することを抑制できる。また、例えば、検出部60cは、キャリッジユニット17に対して液体を吐出方向(−Z軸方向)とは異なる方向に配置され、発光部66は吐出方向とは反対の方向である第3方向(+Z軸方向)とは異なる方向に向かって検出光LT1を射出する。これにより、キャリッジユニット17の設計の自由度が制約される可能性を低減できる。
また、第3実施形態によれば、キャリッジユニット17を移動させて異なる位置に位置させて、複数の液体供給ユニット9のインク残量を順次検出する。これにより、単一の素子ユニット65を用いて複数の液体供給ユニット9のインク残量を検出できる。また、反射部490を利用して液体供給ユニット9のインク残量を検出できる。また、反射部490によって検出光LT1の光路を可変できるため、検出部60cの配置位置の自由度を向上できる。
E.第4実施形態:
図15は、本発明の第4実施形態としての液体供給ユニット9dを説明するための図である。第1実施形態の液体供給ユニット9(図7)と第4実施形態の液体供給ユニット9dとの違いは、光透過性部材50cの形状と、光透過性部材50cの配置位置である。その他の構成については、第1実施形態の液体供給ユニット9と第4実施形態の液体供給ユニット9dとでは同様の構成であるため同様の構成については第1実施形態と同一符号を付すと共に説明を省略する。また、複数の素子ユニット65A〜65Fを有する検出部60は、液体供給ユニット9dの第3方向(+Z軸方向)側に配置されている。
光透過性部材50cは、上壁41に設けられている。詳細には、光透過性部材50cの受光面52は上壁41に埋設されている。光透過性部材50cは、第1傾斜面54及び第2傾斜面56が係合部409よりも下側(底壁42側)に位置するように上壁41から底壁42に向かって延びる。
検出部60の発光部66は、第3方向(+Z軸方向)とは逆向きの方向(−Z軸方向)に向けて検出光LT1を射出することによって、光透過性部材50cに検出光LT1を照射する。
上記第4実施形態によれば、第1実施形態と同様の構成を有する点において同様の効果を奏する。例えば、プリンター5は、複数の液体供給ユニット9cをキャリッジユニット17の移動方向である第1方向と直交する第2方向(Y軸方向)に並ぶように着脱可能に装着可能なキャリッジユニット17を有する。これにより、キャリッジユニット17が第1方向に大型化することを抑制できるため、プリンター5が第1方向(X軸方向)に大型化することを抑制できる。また、例えば、検出部60は、キャリッジユニット17に対して液体を吐出方向(−Z軸方向)とは異なる方向に配置され、発光部66は吐出方向とは反対の方向である第3方向(+Z軸方向)とは異なる方向に向かって検出光LT1を射出する。これにより、キャリッジユニット17の設計の自由度が制約される可能性を低減できる。
また、上記第4実施形態によれば、光透過性部材50が底壁42ではなく上壁41に設けられているため、インクが光透過性部材50に付着する可能性を低減できる。また、第1傾斜面54と第2傾斜面56とが鉛直下方向成分を有する方向を向いているため、第1傾斜面54と第2傾斜面56とに異物が堆積する可能性を低減できる。これにより、検出部60を用いたインク残量の検出精度が低下する可能性を低減できる。
F.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
F−1.第1変形例:
上記各実施形態では、プリンター5,5a,5cは、係合部51やレバー47や接点機構を有していたが(図4)、省略しても良い。また、液体供給ユニット9〜9dは、係合部406,409や回路基板44を有していたが(図7)、省略しても良い。
F−2.第2変形例:
上記第2,第3実施形態では、インク残量を検出する際には、キャリッジユニット17が第1方向に移動し、検出部60a、60cの位置は固定されていたが(図10,図14)、これに限定されるものではない。例えば、キャリッジユニット17の位置が固定され検出部60a、60cが第1方向(X軸方向)に沿って移動しても良いし、キャリッジユニット17と検出部60a,60cの双方が第1方向に沿って移動しても良い。また、検出部60a,60cは、キャリッジユニット17が装着可能な複数の液体供給ユニット9に対応して複数の素子ユニット65を有していても良い。
F−3.第3変形例:
上記実施形態において、液体収容室400には、液体供給口42Pへ向かうインクの流れ方向について、光透過性部材50のうち反射面となる第1傾斜面54及び第2傾斜面56が位置する領域より下流側に液体(インク)を貯留するためのバッファ室を設けても良い。バッファ室は、例えば、仕切壁などによって形成される。バッファ室を設けることで、検出部60〜60aを用いて制御部21がインク残量が無いと判定した後に、しばらく印刷動作が可能となる。これにより、ヘッドユニット19から空気が吐出されるという空打ち動作の発生を低減できる。
F−4.第4変形例:
本発明は以下の態様としても実現可能である。
[態様1]
第1の液体供給ユニットと第2の液体供給ユニットとを装着可能な液体噴射装置であって、
第1方向に移動可能であり、前記第1の液体供給ユニットと前記第2の液体供給ユニットとを、前記第1方向と直交する第2方向に並ぶように、着脱可能に装着可能なキャリッジユニットであって、前記第1方向と第2方向とに直交する吐出方向に液体を吐出可能な吐出口を有するキャリッジユニットと、
前記第1の液体供給ユニットに収容された液体の量を光学的に検出可能な検出部と、を備え、
前記キャリッジユニットは、
前記第1の液体供給ユニットと前記第2の液体供給ユニットとを装着するためのユニット収容部と、
少なくとも一部が前記ユニット収容部内に配置され、前記第1と第2の液体供給ユニットに収容された液体が流通する液体導入部と、
前記ユニット収容部よりも前記吐出口の前記液体の吐出方向側に位置する内部流路であって、前記液体導入部と前記吐出口とを連通させる内部流路と、を有し、
前記検出部は、前記キャリッジユニットに対して前記吐出方向とは異なる方向に配置されている、液体噴射装置。
この態様によれば、検出部の光路の途中に内部流路が位置する可能性を低減できるため、キャリッジユニットの設計の自由度が向上できる。
F−5.第5変形例:
本発明は、インクジェットプリンター、及び、インクジェットプリンターにインクを供給するための液体供給ユニットに限らず、インク以外の他の液体を噴射する任意の液体噴射装置及びその液体を収容するための液体供給ユニット(液体収容容器)にも適用することができる。例えば、以下のような各種の液体噴射装置及びその液体供給ユニットに適用可能である。
(1)ファクシミリ装置等の画像記録装置
(2)液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射装置
(3)有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイや、面発光ディスプレイ (Field Emission Display、FED)等の電極形成に用いられる電極材噴射装置
(4)バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を噴射する液体噴射装置
(5)精密ピペットとしての試料噴射装置
(6)潤滑油の噴射装置
(7)樹脂液の噴射装置
(8)時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置
(9)光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置
(10)基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を噴射する液体噴射装置
(11)他の任意の微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置。
なお、「液滴」とは、液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であれば良い。例えば、「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であれば良く、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体状組成物を包含するものとする。
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
1…複合機
2…第1部分
3…第2部分
4…ケース
5…プリンター
5a…プリンター
5c…プリンター
6…スキャナー
7…排紙部
9〜9d,9A〜9F…液体供給ユニット
11…ローラー
13…キャリッジモーター
15…駆動ベルト
17…キャリッジユニット
19…ヘッドユニット
21…制御部
23…フレキシブルケーブル
25…ホルダーユニット
31…凹部
33…液体導入部
40…ケース
41…上壁
42…底壁
42P…液体供給口
43…第3側壁
44…回路基板
45…第1側壁
46…第4側壁
47…レバー
48,48a,48b…第2側壁
49…傾斜壁
50,50c…光透過性部材
51…係合部
52…受光面
54…第1傾斜面
56…第2傾斜面
59…辺
60,60a,60c…検出部
61…発光素子
62…受光素子
65,65a,65A〜65F…素子ユニット
66…発光部
67…受光部
100…液体噴射システム
192…吐出口
193…流路
194…内部流路
198…面
252…装置底壁
254…第4装置側壁
256…第3装置側壁
257…第2装置側壁
258…第1装置側壁
259…側壁窓
400…液体収容室
406…係合部
409…係合部
481、481b…壁
483,483b…壁
485…窪み部
490…反射部
492…一端部
510…第1本体壁
520…第2本体壁
1000,1000a,1000c…液体噴射システム
LT1…検出光
P…印刷媒体

Claims (12)

  1. 第1の液体供給ユニットと第2の液体供給ユニットとを装着可能な液体噴射装置であって、
    液体を吐出可能なヘッドユニットと、前記ヘッドユニットが装着されたホルダーユニットと、を含み、第1方向に移動可能なキャリッジユニットであって、前記第1の液体供給ユニットと前記第2の液体供給ユニットとを、前記第1方向と直交する第2方向に並ぶように、着脱可能に装着可能なキャリッジユニットと、
    前記第1の液体供給ユニットに収容された液体の量をするために用いられる検出部であって、前記キャリッジユニットから見て、前記第1方向と前記第2方向とに直交する吐出方向であって前記液体を吐出する吐出方向と異なる方向に配置された検出部と、を備え、
    前記検出部は、
    前記吐出方向とは反対の方向を第3方向としたとき、前記液体の量を検出するために用いる検出光を前記第3方向とは異なる方向に向けて射出する発光部を有する、液体噴射装置。
  2. 請求項1に記載の液体噴射装置であって、
    前記検出部と前記キャリッジユニットとは、前記第1方向に沿う方向に並んで配置され、
    前記発光部は、前記第1方向に沿う方向に前記検出光を射出可能である、液体噴射装置。
  3. 請求項1に記載の液体噴射装置であって、
    前記検出部は、前記キャリッジユニットに対して前記第2方向にずれた位置に配置され、
    前記発光部は、前記第1方向と前記第2方向とによって規定される平面に沿った所定の方向であって、前記第1方向と前記第2方向に交差する所定の方向に沿って前記検出光を射出可能である、液体噴射装置。
  4. 請求項1に記載の液体噴射装置であって、さらに、
    前記発光部から射出された前記検出光を前記第1の液体供給ユニットに向けて反射可能な反射部を有し、
    前記発光部は、前記反射部に向けて前記検出光を射出可能である、液体噴射装置。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の液体噴射装置であって、
    前記発光部は、
    前記第1の液体供給ユニットに収容された液体の量を検出するために用いられる前記検出光としての第1の検出光を射出することが可能な第1の発光素子と、
    前記第2の液体供給ユニットに収容された液体の量を検出するために用いられる前記検出光としての第2の検出光を射出することが可能な第2の発光素子と、を有する、液体噴射装置。
  6. 請求項3又は請求項4に記載の液体噴射装置であって、
    前記発光部は、前記キャリッジユニットと前記検出部との相対的な位置関係が第1の位置関係のときに、前記検出光を前記第1の液体供給ユニットに向けて射出し、前記相対的な位置関係が前記第1の位置関係とは異なる第2の位置関係にあるときに、前記検出光を前記第2の液体供給ユニットに向けて射出する、液体噴射装置。
  7. 第1方向に移動可能なキャリッジユニットであって、液体を吐出可能なヘッドユニットと、前記第1方向と直交する第2方向に並ぶように配置された第1の液体供給ユニット装着部と第2の液体供給ユニット装着部とを含み、前記ヘッドユニットに装着されたホルダーユニットと、を含むキャリッジユニットと、前記第1の液体供給ユニット装着部に装着可能な液体供給ユニットに収容された液体の量を検出するために用いられる検出部であって、前記第1方向と前記第2方向とに直交し、前記液体を吐出する吐出方向とは反対の方向を第3方向としたとき、前記液体の量を検出するために用いる検出光を前記第3方向とは異なる方向に向けて射出する発光部を有する検出部と、を備える液体噴射装置の前記第1の液体供給ユニット装着部に装着可能な前記液体供給ユニットであって、
    前記液体を前記キャリッジユニットに供給可能な液体供給口が形成された底壁と、
    前記底壁と交差する側壁と、
    前記底壁と前記側壁とを含む外殻の内側に形成された液体収容室と、
    前記側壁に設けられた光透過性部材と、を備え、
    前記液体供給ユニットが前記第1の液体供給ユニット装着部に装着された装着状態において、前記側壁は前記第1方向と交差する、液体供給ユニット。
  8. 請求項7に記載の液体供給ユニットであって、
    前記側壁は、前記装着状態において前記第1方向と直交する、液体供給ユニット。
  9. 請求項7に記載の液体供給ユニットであって、
    前記側壁は、前記装着状態において前記第1方向と斜めに交わる、液体供給ユニット。
  10. 請求項7から請求項9までのいずれか一項に記載の液体供給ユニットであって、
    前記側壁には、前記キャリッジユニットと係合可能な係合部が形成され、
    前記光透過性部材は、前記装着状態において、前記係合部よりも下方に位置する、液体供給ユニット。
  11. 請求項7から請求項10までのいずれか一項に記載の液体供給ユニットであって、
    前記光透過性部材は、
    前記検出光が入射する受光面と、
    前記液体収容室内に配置され、前記受光面に対して傾斜する第1傾斜面と、
    前記液体収容室内に配置され、前記受光面に対して傾斜する第2傾斜面であって、前記第1傾斜面と交差する第2傾斜面と、を備え、
    前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とは、前記検出光の光路を形成可能であり、
    前記第1傾斜面と前記第2傾斜面とが交わって形成される辺は、前記第3方向に沿った方向に延びる、液体供給ユニット。
  12. 第1方向に移動可能なキャリッジユニットであって、液体を吐出可能なヘッドユニットと、前記第1方向と直交する第2方向に並ぶように配置された第1の液体供給ユニット装着部と第2の液体供給ユニット装着部とを含み、前記ヘッドユニットに装着されたホルダーユニットと、を含むキャリッジユニットと、前記第1の液体供給ユニット装着部に装着可能な液体供給ユニットに収容された液体の量を検出するために用いられる検出部であって、前記第1方向と前記第2方向とに直交し、前記液体を吐出する吐出方向とは反対の方向を第3方向としたとき、前記液体の量を検出するために用いる検出光を前記第3方向とは異なる方向に向けて射出する発光部を有する検出部と、を備える液体噴射装置の前記第1の液体供給ユニット装着部に装着可能な前記液体供給ユニットであって、
    前記キャリッジユニットに前記液体を供給可能な液体供給口が形成された底壁と、
    前記底壁と対向する上壁と、
    前記底壁と前記上壁とを含む外壁によって区画形成された液体収容室と、
    前記上壁に設けられている光透過性部材と、を備える、液体供給ユニット。
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