JP4286340B2 - インクレベル感知システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク・カートリッジを含む交換可能な消耗部品を使用するインクジェット印刷システムに関し、さらに詳細には、インク・カートリッジ中のインクレベル感知システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット印刷技術は比較的開発の進んだ技術である。コンピュータプリンタ、図形プロッタおよびファクシミリ機等の市販の製品においては、印刷媒体の生成にインクジェット技術が用いられてきた。一般に、インクジェット画像は、印刷媒体上にインクジェット印刷ヘッドとして知られるインク滴生成装置によって射出されるインク滴を精密に配置することによって形成される。通常、インクジェット印刷ヘッドは印刷媒体の表面上を横断する可動キャリッジ上に支持され、マイクロコンピュータあるいは他のコントローラのコマンドにしたがって、適当なタイミングでインク滴を射出するように制御され、インク滴の塗布のタイミングは、印刷される画像の画素パターンに対応するものとされる。
【0003】
周知のプリンタの中には印刷ヘッドから分離して交換可能なインク容器を用いるものがある。インク容器が空になると、そのインク容器は取り外され、新たなインク容器と交換される。印刷ヘッドとは分離された交換可能なインク容器を用いると、ユーザは印刷ヘッドを交換することなく、インク容器を交換することができる。印刷ヘッドは印刷ヘッドの寿命が切れるか、あるいは印刷ヘッドの寿命切れが間近になった際に交換され、インク容器の交換時に交換されることはない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
印刷ヘッドとは分離されたインク容器を用いるインクジェット印刷システムの問題点は、一般的にインク容器のインク切れ状態の予測が不可能であることである。このようなインクジェット印刷システムにおいては、インク容器が少量のインクを残すのみでほとんど空になった際に、印刷を停止することが重要である。印刷を停止しない場合には、インクの無い状態でインク射出動作を行なうことによる印刷ヘッドのダメージが生じたり、さらに/あるいは、プリンタが完全な印刷画像を得ることなく動作することにより、時間の浪費が生じることがあり、特にこれは高価な媒体上に無人で印刷されることの多い大型画像の印刷を行なう場合に、大きな時間の浪費を招くことになる。
【0005】
インク残量を推定する周知の方法では、インク中に電極を沈め、インク中の抵抗路を測定する方法がある。このインク中の抵抗路測定方法の問題点としては、インク容器に電極を組み込むことの複雑さ、およびインクの配合による電気特性のばらつきがある。
【0006】
本発明は上記で述べられたインク残量を測定する方法の問題点に対し、折畳み式インク容器、誘導コイルを含むインクレベル感知装置を用いたインクレベル感知システムにより、正確で信頼性の高いインクレベル情報を供給可能とすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一般的には、対向する第1の側面および第2の側面を有する折畳み式インク容器と、第1の側面に取り付けられ、第1のコイル領域と第1および第2の端子を有する第1の誘導コイル、および第2の側面に取り付けられ、第2のコイル領域と第1および第2の端子を有する第2の誘導コイルを含むインクレベル感知システムに用いられる。
【0008】
本発明の一局面によれば、第2のコイル領域は第1のコイル領域より大きい。
【0009】
本発明の他の局面によれば、インク貯蔵器の第1および第2の側面は第1および第2の誘導コイルに隣接した比較的剛性の高い領域を有する。
【0010】
本発明のさらに別の局面によれば、第2のコイルの巻き数は第1のコイルの巻き数より大きい。
【0011】
本発明のまたさらに別の側面によれば、インク貯蔵器の外面に加圧するための圧力容器が設けられる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下の説明および図面において、同一要素は同一参照符号で示す。
【0013】
図1は、本発明を使用したプリンタ/プロッタ50の概略ブロック図を示している。走査印刷キャリッジ52は複数の印刷カートリッジ60〜66を保持し、印刷カートリッジ60〜66は、印刷カートリッジ60〜66に加圧インクを供給するインク供給ステーション100に流動的に結合される。代表的な例として、各印刷カートリッジ60〜66は、インクジェット印刷ヘッドおよび一体式の印刷ヘッドメモリを含む。図2は、インクジェット印刷ヘッド60Aおよび一体式の印刷ヘッドメモリ60Bを含む印刷カートリッジ60の代表例の概略ブロック図を示す。各印刷カートリッジは、印刷カートリッジ中のインクジェット印刷ヘッドの性能に対して最適な、わずかに負のゲージ圧力を維持するために開閉する流体調整弁を有する。各印刷カートリッジ60〜66に提供されたインクは、動的圧力降下の影響を低減するように加圧される。
【0014】
インク供給ステーション100は、それぞれ各印刷カートリッジ60〜66に関連し、かつ流動的に接続されたインク容器110〜116を受容するリセプタクル(receptacle)またはベイ(bay)を含む。各インク容器110〜116は、空気圧力室110Bによって囲まれた折畳み式インク貯蔵器110Aのような折畳み式インク貯蔵器を含む。空気圧力源またはポンプ70は、折畳み式インク貯蔵器を加圧するために空気圧力室と連絡する。例えば、1つの空気圧力源がこのシステム中のすべてのインク容器に、加圧された空気を供給する。加圧されたインクは、例えばインク容器110〜116とそれぞれ関連する印刷カートリッジ60〜66との間に接続された各可撓性プラスチック・チューブを含むインク流路により、印刷カートリッジに供給される。
【0015】
図3は、空気圧力源70、印刷カートリッジ66、折畳み式インク貯蔵器110Aおよび空気圧力室110Bを示す概略図である。アイドル期間中、(後により詳細に説明するように、圧力容器によって画成される)空気圧力室110Bは減圧することができる。また、インク容器110〜116はインク出荷時には加圧されない。
【0016】
代表的な例として、各インク容器110〜116は、図4に示されているインク貯蔵器、インクレベル感知回路、および一体式のインク・カートリッジ・メモリを含む。より具体的には図4には、インク貯蔵器110A、インクレベル感知回路110C、およびインクの使用可能量情報を記憶する情報記憶装置である一体式のインク・カートリッジ・メモリ110Dを含む、インク容器110の代表例の概略ブロック図が示されている。
【0017】
引き続き図1を参照すると、走査印刷キャリッジ52、印刷カートリッジ60〜66、およびインク容器110〜116は、インク容器110〜116のインクレベル感知回路の出力を変換するアナログ/ディジタル変換器回路を含めて、様々なプリンタ機能を制御するプリンタ電子回路およびファームウェアを含むプリンタ・マイクロプロセッサ・コントローラ80に電気的に相互接続される。したがって、プリンタ・マイクロプロセッサ・コントローラ80は、走査キャリッジ駆動システムおよび印刷キャリッジ上の印刷ヘッドを制御して印刷ヘッドに選択的に通電し、印刷媒体40上にインク滴を制御された態様で射出させる。プリンタ・マイクロプロセッサ・コントローラ80はさらに、各インク容器内に用いられる本発明に係るインクレベル感知回路にしたがって、各インク容器110〜116内のインク残量を連続的に推定する。
【0018】
CPU82Aおよびプリンタ・ドライバ82Bを含むホスト・プロセッサ82がプリンタ・マイクロプロセッサ・コントローラ80に接続される。例えば、ホスト・プロセッサ82は、プリンタ/プロッタ50の外部に設けられたパーソナル・コンピュータを有する。モニタ84がホスト・プロセッサ82に接続され、インクジェット・プリンタの状態を示す様々なメッセージを表示するために使用される。あるいは、プリンタは、メッセージがプリンタのフロントパネル上に表示される単独動作またはネットワーク動作用に構成できる。
【0019】
図5に、本発明が使用される大型フォーマット・プリンタ/プロッタの代表的な形を斜視図で示す。4つのオフキャリッジ・インク容器110、112、114、116がインク供給ステーション100中の適切な位置に示されている。図5のプリンタ/プロッタ50はさらに、ハウジング54、ユーザ制御スイッチを備えた前面制御パネル56、および媒体出力スロット58を含む。この例示的なプリンタ/プロッタ50は媒体ロールからシートを供給されるが、代替シート供給機構も使用できることが理解できよう。
【0020】
図6から図13にはインク容器200の具体的実施形態を簡単に示し、インク容器200は本発明に係るインクレベル感知回路を含み、構造的にほぼ同一な各インク容器110〜116として実施することができる。
【0021】
図6は、本発明に係るインクレベル感知回路を用いた図1のプリント/プロッタ・システムにおける1つのインク容器の一実施形態の主要な構成要素を示す概略分解斜視図であり、図7は、本発明に係るインクレベル感知回路を用いた図1のプリンタ/プロッタ・システムにおける1つのインク容器の一実施形態の主要な構成要素を示す他の概略分解斜視図である。図6および図7に示すように、インク容器200は、一般に、圧力容器1102、圧力容器1102の先端において頸部領域1102Aに取り付けられたシャシ1120、圧力容器の先端に取り付けられた先端キャップ1104、および圧力容器1102の後端に取り付けられた後端キャップ1106を含む。
【0022】
図8〜図10により詳細に示す。図8は、図6および図7のインク容器の圧力容器1102、折畳み式インク貯蔵器114A、インクレベル感知回路1170、インク貯蔵器補強要素1134,1136、およびシャシ1120を示す分解斜視図であり、図9は、図6および図7のインク容器の折畳み式インク貯蔵器114A、インクレベル感知回路、インク貯蔵器補強要素1134、およびシャシ1120を示す概略斜視図である。また、図10は、図6および図7ののインク容器の圧力容器1102、折畳み式インク貯蔵器114A、インクレベル感知回路1170、インク貯蔵器補強要素1134,1136、およびシャシ1120の断面図である。
インク容器200はさらに、圧力容器1102内に配置された折畳み式インク・バッグまたはインク貯蔵器114A、および折畳み式インク貯蔵器114Aに取り付けられたインクレベル感知(ILS)回路1170を含む。折畳み式インク貯蔵器114Aは、シャシ1120のキール部分1292に密封状態で取り付けられる。シャシ1120は、圧力容器1102の内部を外部大気から密閉すると同時に、圧力容器1102の内部への空気入口1108、インク貯蔵器114A中に収容されたインク用のインク出口ポート1110、およびインクレベル感知回路1170とシャシ上に配置された外部からアクセス可能な接触パッドとの間に導電性トレースを配線する。シャシ1120は、圧力容器1102の頸部領域1102Aの開口に、例えば圧力容器の上部フランジ、および近接するシャシのフランジに係合する環状クリンプ・リング1280によって取り付けられる。シャシ1120の外周部の溝に適切にはめ込まれた圧力密封Oリング1152は、圧力容器1102の頸部領域1102Aの内表面に係合する。
【0023】
折畳み式インク貯蔵器114Aは、より詳細には、対向する壁または側面1114,1116を有するプリーツ付きバッグを含み、またインクレベル感知回路1170は、より詳細には、対向する側面1114,1116上に配置された実質上平坦な第1および第2のらせん状の誘導コイル1130,1132を含む。
【0024】
ある構成例では、バッグ材料の細長いシートをシートの対向する側端部が重なるか、あるいは合わさるように折り曲げて細長い円筒を形成する。側端部は密着され、得られた構造には側端部の密着部と連帯してプリーツが設けられる。このバッグの底部すなわち非供給端部は側端部の密着部を横切る継目に沿って、このプリーツの付いた構造を溶封することによって形成される。このインク貯蔵器の上部すなわち供給端部は、このバッグをシャシ1120のキール部1292に密封状態で取り付けるための開口部を残して、同様に形成される。具体例としては、このインク貯蔵器のバッグは熱ステーキング(heat staking)によってキール部1292に密封状態で取り付けられる。
【0025】
参考として、インク貯蔵器114Aは、供給端部から非供給端部まで延び、かつインク出口ポート1110の軸に対して平行な縦方向軸を有する。
【0026】
補剛要素1134,1136が、対向する側面1114,1116上の平坦ならせん状の誘導コイル1130,1132の上に配設される。この補剛要素1134,1136によって、インク貯蔵器114Aに収容されたインクが消費されるにつれて、インク貯蔵器114Aがより予測可能性の高い、一定かつ反復性のある折畳みが可能になり、インク残量がインクレベル感知回路が機能する活動状態の範囲内にある間、インク貯蔵器の壁が互いに向かって折畳まれる際にコイルを互いに平行に維持し、コイルとインク貯蔵器のキール部1292に取り付けられた部分との間の領域におけるインク貯蔵器の屈曲を低減する。この問題となるインクレベル感知回路が活動状態にある折畳み範囲においては、隣接する補剛要素1134,1136により、コイルをより高い予測可能性で、反復可能な、かつ一定した折畳みを行わせ、互いに平行に維持することによって、インク貯蔵器に残っているインクをより正確に感知することができる。また、圧力容器内の加圧によっても、補剛要素1134,1136の有無にかかわりなく、インク貯蔵器により、予測可能性が高く一定した折畳みを行なわせることができる。
【0027】
図11は、平坦な空の状態になっている折畳み式インク貯蔵器114A、インク容器のインクレベル感知回路、インク貯蔵器補強要素1136、およびシャシ1120の正面図であり、図12は、平坦な空の状態になっている折畳み式インク貯蔵器114A、インクレベル感知回路、インク貯蔵器補強要素1134、1136、およびシャシ1120の側面図である。補剛要素は、図11および図12に示すように、インク貯蔵器114Aが空の状態になった際に平坦になる壁1114,1116の領域上に延びる。したがって、例えば、各補強要素1134,1136は、それが取り付けられている壁上に横方向に延び、キール部1292およびインク貯蔵器114Aを、キール部1292に取り付ける際に発生する壁1114,1116の折れ、***あるいはしわに対する逃げとなる切抜き1134A、1136Aを含む。各補強要素はさらに、インク貯蔵器の供給端部から、コイルのインク貯蔵器の供給端部から離れた方の側よりもわずかに先の位置まで縦方向に延びる。インク貯蔵器の供給端部からの補強要素の範囲を制限することによって、インク貯蔵器が折畳みする際にインク貯蔵器の非供給端部を屈曲させることができる。このように、補強要素はコイルとインク貯蔵器の供給端部との間での壁1114,1116の屈曲を低減し、インク貯蔵器の非供給端部の屈曲を可能とする。
【0028】
インク貯蔵器、インクレベル感知回路、および補強要素から構成されるサブアセンブリを、圧力容器中に挿入するためにインク貯蔵器の縦方向軸に沿って見たときにC字形形状に曲げるまたはねじ曲げる必要がある特定の実施形態では、補強要素1134,1136は、圧力容器中に挿入するために補強要素を曲げるために加えられたバイアス力がなくなった場合に、平坦な形状に戻る弾性的に変形可能な平坦な堅いシートであることが好ましい。言い換えれば、補強要素は、圧力容器中に挿入するために必要とされるねじ曲げによって永久的に変形することがないように堅くかつ十分に弾性的である。代表的な例として、補強要素は、比較的薄い(例えば、0.0127ミリメートル(0.0005インチ))ポリエチレンテレフタレート(PET)シートを含む。
【0029】
補剛要素は、インク貯蔵器の壁と協働してインクの消耗につれて、一定した反復性のある折畳みを行なう剛性を増した壁領域を形成する。または、インク貯蔵器の対向する壁1114,1116の一部の領域を剛性を増した領域として形成することができ、その場合補剛要素1134,1136を省略することができることを指摘しておく。
【0030】
各らせん状の誘導コイル1130,1132は、一般に例えば円形または楕円形など円錐形断面によって画定された外周を有する連続的に湾曲した巻き線を含むことができ、また各らせん状のコイルは、一般に長方形など多角形によって画定された外周を有する直列に接続されたセグメントから構成されるセグメント化巻き線を含むことができる。らせん状の誘導コイル1130,1132は、コイルの平面が平行なとき、およびインク貯蔵器が平坦であり、インクがないときにそれらの幾何学中心によって形成された線がコイルの平面に直交するように配置されることが好ましい。言い換えれば、らせん状の誘導コイル1130,1132は、それらの幾何学的中心が壁1114,1116上で実質上互いに鏡像になるように配置される。使用に際して、インク容器200は、その縦方向軸のまわりで回転可能に配置されることが好ましい。縦方向軸は、コイル平面が垂直になるように、インク容器の開放端部とその反対側の閉鎖端部との間に延びる。
【0031】
補剛要素1134,1136の領域(または剛性領域)は、それぞれ隣接する誘導コイル1130,1132の領域よりも大きいことが好ましい。また、誘導コイル1130,1132の領域は、それぞれ隣接する補剛要素1134,1136の領域(または剛性領域)内にそれぞれ含まれる。
【0032】
開示のインク容器200は加圧を含むことが好ましいが、インクレベル感知回路1170は加圧を行わずに使用できる。
【0033】
図13は図6および図7のインク容器内で使用されるときの本発明におけるインクレベル感知回路1170の一実施形態の概略平面図である。インクレベル感知回路1170は、例えば、平坦な誘導コイル1130,1132およびその平坦な誘導コイル1130,1132に電気的にアクセスできる関連する導電性要素が第1の平坦な単位可撓性基板と第2の平坦な単位可撓性基板との間に薄層の形で配置された可撓性回路として実施される。特に、インクレベル感知回路はさらに、平坦な誘導コイル1130と外部からアクセスできる接触パッド1138A,1138Bとの間に延びる導電リード線1142A,1142B、および平坦な誘導コイル1132と外部からアクセスできる接触パッド1140A,1140Bとの間に延びる導電リード線1144A,1144Bを含む。上記の接触パッド1138A,1138B,1140A,1140Bは、可撓性回路の適切な可撓性基板中の各開口によって露出され、またインク容器200の外部の接触要素がそれらに導電的に係合できる意味で外部からアクセスできる。
【0034】
インクレベル感知回路の外部からアクセスできる接触パッドは、シャシ1120の外面上に適切に配置され、導電リード線は、一般に圧力容器1102内で縦方向にシャシ1120から誘導コイル1130,1132まで延びる。導電リード線の各部分およびインクレベル感知回路1170の可撓性基板の関連部分は、シャシの外表面上の圧力密封Oリング1152とそのようなシャシ外表面との間を通る。適切に絶縁されたジャンパ1174が導電リード線1142Aと平坦な誘導コイル1130の中心との間に接続され、また適切に絶縁されたジャンパ1176が導電リード線1144Aと平坦な誘導コイル1132の中心との間に接続される。
【0035】
インクレベル感知回路はさらに、それぞれ誘導コイル1130,1132に隣接して配置され、かつそれぞれ導電リード線1142B、1144Bに接続された導電性インク漏れ検出パッド1180,1182から構成されたインク漏れ検出器を含む。インク漏れ検出パッド1180,1182は、インク感知可撓性回路の外側に面した可撓性基板中の開口によって露出され、インク漏れのために圧力容器1102中に蓄積するインクに接触できるように補剛要素1134,1136によって覆われない。インク貯蔵器の破壊を示すインク漏れは、例えば、接触パッド1138Bと基準電位との間に電圧を印加し、接触パッド1140Bと基準電位との間の電圧を検知することによって検出される。インク漏れ検出パッド1180,1182がインク中に浸されている場合は接触パッド1140Bは非0の電圧になり、浸されていない場合は接触パッド1140Bは0ボルトになる。インク漏れ検出接触パッド1180,1182は、インク容器がその意図した取付け位置にあるときに高さが低くなるように誘導コイル1130,1132に対して回転可能に配置されることが好ましい。
【0036】
代表的な例として、インクレベル感知回路1170を含む可撓性回路のコイル部分および接触部分は、圧力感知接着剤によって壁1114,1116およびシャシ1120に取り付けられる。
【0037】
また、メモリ・チップ・パッケージ1206がシャシ1120上に、例えば一対の外部からアクセスできるインクレベル感知回路接触パッド1138A,1138Bと1140A,1140Bとの間に支持される。代表的な例として、メモリ・チップ・パッケージは、外部からアクセス可能なインクレベル感知回路接触パッド1138A,1138B,1140A,1140Bのように、インク容器200をプリンタ/プロッタ50中に配置したときにプリント・マイクロプロセッサ・コントローラ80に接続されるメモリ・アクセス接点を含む。
【0038】
図6〜図13のインク容器の具体的な実施形態に関する詳細は、参照により本発明の一部となる、本発明とともに出願され、本願の譲受人に譲渡された同時係属の米国特許出願第______号、整理番号第10970429号「Ink Container Providing Pressurized Ink With Ink Level Sensor」に開示されいている。
【0039】
使用時には、誘導コイル1130,1132はインクが消費された際に、互いの方に向かって折畳まれる対向する壁1114,1116の間の間隔を検出することによって、インク貯蔵器内のインクの量を間接的に検出する非接触誘導トランスデューサとして機能する。交流励起信号が一方のコイル(入力コイルとみなす)に流され、他のコイル(出力コイルとみなす)に電圧を誘導し、その誘導電圧の大きさは、間隔が小さくなるほど増大する。出力コイルの電圧の変化は、コイルの相互インダクタンスがコイル間隔の変化につれて変化する結果生じる。出力コイルから供給される出力電圧は、たとえば、インク容器メモリに記憶された値によって、対応するインク量と容易に関係付けられる。
【0040】
参考までに、入力コイルに電圧を加え、出力コイルの出力電圧を検出する具体的技術については、前に証明された1996年4月17日出願の米国特許出願第08/633613号、整理番号第10951138号「Inductive Ink Level Detection Mechanism For Ink Supplies」に開示されている。
【0041】
誘導コイル1130,1132は、インク貯蔵器114Aの予測可能な一定かつ反復可能な折畳みを受ける領域中に配置されることが好ましい。さらに、誘導コイル1130,1132は、インクレベル感知回路1170がインク量の所与の範囲にわたって活動するように配置される。例えば、インクレベル感知回路が使用可能インク量の下側半分以内のインク量範囲にわたって活動することが望まれ、かつ容器がその取付け位置にある際にシャシの供給端部または容器の供給端部がその反対側の端部よりも高さが低い場合、らせん状の誘導コイル1130,1132は、インク出口ポート1110のより近く、例えばシャシ1120に取り付けられたインク貯蔵器の供給端部と、インク貯蔵器の供給端部とその反対側の端部の中間との間に配置される。代表的な例として、インク容器200は、シャシがインク容器の反対側よりも高さが低くなるように容器の縦方向軸を水平方向に対して約5ないし30度の範囲内の角度傾斜させ、かつインクレベル感知コイルの平面が垂直になるようにインク容器を縦方向軸のまわりに回転可能に配置して取り付けられる。
【0042】
また、コイルは、インク貯蔵器の縦方向軸が垂直方向よりも水平方向である取付けの場合、横方向中央(横方向は縦方向と直角である)からわずかに離れて配置される。例えば、インク貯蔵器の縦方向軸が水平方向に対して約15度傾斜し、タンクの供給端部が非供給端部よりも低い取付けの場合、インクレベル感知コイルを壁1114,1116の高さのより高い縁部になる方に、例えば約4度変位させ、それによりコイルを取付け位置においてインク貯蔵器の縦方向軸に対して傾斜させる。
【0043】
他の代表的な例として、コイル中に含まれる相対的な回数に関する制限なしに、出力コイルとしての誘導コイル1132のコイル領域は、少なくとも1つの方向において入力コイルとしての誘導コイル1130のコイル領域よりも大きく、かつどの方向においても誘導コイル1130のコイル領域よりも小さくなく、したがって出力コイル領域と入力コイル領域が重なったとき、出力コイル領域は、入力コイル領域に完全に重なり少なくとも1つの方向において入力コイル領域の先に延びる。コイルのコイル領域は、コイルの巻き線および隣接する巻き線の間の間隔によって占拠される領域である。コイル領域はまた、コイルの外周によって囲まれた領域と考えられる。言い換えれば、そのような領域が重なり合って配置された場合、入力コイル領域は出力コイル領域内に完全に含まれる。例えば、出力コイル領域と入力コイルを同様に成形する(すなわち、同じ形状にする)と、出力コイル領域はより大きい形状を有する。概して円形コイルの特定の例では、出力コイルのコイル領域は、入力コイルのコイル領域の半径よりも大きい半径を有する。他の特定の例として、概して長方形のコイルの場合、出力コイル領域は、入力コイルの幅よりも広い幅、および入力コイルの長さに等しいか、またはそれよりも長い長さを有する。概して、入力コイル領域は、少なくとも1つの寸法または方向において、入力コイル領域よりも大きい出力コイル領域内に完全に含まれる可能性がある。
【0044】
他の例として、出力コイルとしての誘導コイル1132は、コイルの相対的な領域を制限しない場合に、入力コイルとしての誘導コイル1130よりも大きな巻き数を有する。
【0045】
入力コイル領域を完全に包含し、少なくとも一方向において入力コイル領域を超えて伸長する出力コイル領域が大きくなれば、少なくとも一方向においては誘導コイル1130と誘導コイル1132との間の許容差が大きくなり、製造が容易になる。出力コイルの巻き数を大きくすると、コイル出力の電圧レベルが上がり、インク量検出の精度が上がる。
【0046】
以上、正確で信頼性の高いインクレベル情報を供給し、インクとの接触が避けられるという利点を有するインクレベル感知装置を開示した。
【0047】
以上、本発明の具体的実施形態を説明および図示したが、当業者には特許請求の範囲に定める本発明の範囲と要旨から逸脱することなくさまざまな改変が可能である。
【0048】
以下に本発明の実施の形態を要約する。
1. 対向する第1の側面(1114)と第2の側面(1116)を有する折畳み式インク貯蔵器(114A)と、
前記第1の側面に取り付けられ、第1のコイル領域と第1および第2の端子を有する第1の誘導コイル(1130)、および
前記第2の側面に取り付けられ、第2のコイル領域と第1および第2の端子を有する第2の誘導コイル(1132)を有し、
前記第2のコイル領域は前記第1のコイル領域より大きく前記第1のコイル領域を完全に包含すること
を特徴とするインクレベル感知システム。
2. 対向する第1の側面(1114)と第2の側面(1116)を有する折畳み式インク貯蔵器(114A)と、
前記第1の側面に取り付けられ、第1のコイル領域と第1の巻き数を有する第1の誘導コイル(1130)、および
前記第2の側面に取り付けられ、第2のコイル領域と第2の巻き数を有する第2の誘導コイル(1132)を有し、
前記第2の巻き数は前記第1の巻き数より大きいこと
を特徴とするインクレベル感知システム。
3. 対向する第1の側面(1114)と第2の側面(1116)を有する折畳み式インク貯蔵器(114A)と、
前記第1の側面に取り付けられ、第1のコイル領域と第1および第2の端子を有する第1の誘導コイル(1130)と、
前記第2の側面に取り付けられ、第2のコイル領域と第1および第2の端子を有する第2の誘導コイル(1132)、および
前記折畳み式インク貯蔵器を囲む圧力容器(1102)を有すること
を特徴とするインクレベル感知システム。
4. 対向する第1の側面(1114)と第2の側面(1116)を有する折畳み式インク貯蔵器(114A)と、
前記第1の側面に取り付けられ、第1のコイル領域と第1および第2の端子を有する第1の誘導コイル(1130)、および
前記第2の側面に取り付けられ、第2のコイル領域と第1および第2の端子を有する第2の誘導コイル(1132)を有し、
前記第1の側面は前記第1の誘導コイルに隣接する剛性を増した第1の領域(1134)を含み、
前記第2の側面は前記第2の誘導コイルに隣接する剛性を増した第2の領域(1136)を含むこと
を特徴とするインクレベル感知システム。
5. 前記第1の側面は前記第1の誘導コイルに隣接する剛性を増した第1の領域(1134)を含み、前記第2の側面は前記第2の誘導コイルに隣接する剛性を増した第2の領域(1136)を含む上記1,2または3記載のインクレベル感知システム。
6. 前記剛性を増した第1の領域は前記第1のコイル面積より大きい面積を有し、前記剛性を増した第2の領域は前記第2のコイル面積より大きい面積を有する上記4または5記載のインクレベル感知システム。
7. 前記剛性を増した第1の領域は第1の補剛要素を含み、前記剛性を増した第2の領域は第2の補剛要素を含む上記4または5記載のインクレベル感知システム。
8. 前記第1の誘導コイルは第1の巻き数を有し、前記第2の誘導コイルは第2の巻き数を有し、前記第2の巻き数は前記第1の巻き数より大きいことを特徴とする上記1,3または4記載のインク感知システム。
9. 前記第1の誘導コイルおよび前記第2の誘導コイルは可撓性基板上の導電性トレースを有する上記1,2,3または4記載のインクレベル感知システム。
10. 前記第1の誘導コイルの前記第1および第2の端子の1つに電気的に接続された第1のインク漏れ検出パッド、および
前記第2の誘導コイルの前記第1および第2の端子の1つに電気的に接続された第2のインク漏れ検出パッドを含む上記1,2,3または4記載のインクレベル感知システム。
【0049】
【発明の効果】
本発明によれば、インクとの接触が避けられるインクレベル感知装置を用いたインクレベル感知システムによって、正確で信頼性の高いインクレベル情報を得ることが可能である。
【0050】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を使用したプリンタ/プロッタの概略ブロック図である。
【図2】インクジェット印刷ヘッドおよび一体式の印刷ヘッドメモリを含む印刷カートリッジの代表例の概略ブロック図である。
【図3】空気圧力源、印刷カートリッジ、折畳み式インク貯蔵器および空気圧力室を示す概略図である。
【図4】インク貯蔵器、インクレベル感知回路、および一体式のインク・カートリッジ・メモリを含む、インク容器の代表例の概略ブロック図である。
【図5】本発明が使用される大型フォーマット・プリンタ/プロッタの代表的な形の斜視図である。
【図6】本発明に係るインクレベル感知回路を用いた図1のプリンタ/プロッタ・システムにおける1つのインク容器の一実施形態の主要な構成要素を示す概略分解斜視図である。
【図7】本発明に係るインクレベル感知回路を用いた図1のプリンタ/プロッタ・システムにおける1つのインク容器の一実施形態の主要な構成要素を示す他の概略分解斜視図である。
【図8】図6および図7のインク容器の圧力容器、折畳み式インク貯蔵器、インクレベル感知回路、インク貯蔵器剛化要素およびシャシ部の分解斜視図である。
【図9】図6および図7のインク容器の折畳み式インク貯蔵器、インクレベル感知回路、インク貯蔵器剛化要素およびシャシ部を示す概略斜視図である。
【図10】図6および図7のインク容器の圧力容器、折畳み式インク貯蔵器、インクレベル感知回路、インク貯蔵器剛化要素およびシャシ部の断面図である。
【図11】平坦な空の状態になっている折畳み式インク貯蔵器、インク容器のインクレベル感知回路、インク貯蔵器の補剛要素、およびシャシの正面図である。
【図12】平坦な空の状態になっている折畳み式インク貯蔵器、インクレベル感知回路、インク貯蔵器の補剛要素、およびシャシの側面図である。
【図13】図6および図7のインク容器内で使用されるときの本発明におけるインクレベル感知回路の一実施形態の概略平面図である。
【符号の説明】
50 プリンタ/プロッタ
52 走査印刷キャリッジ
60,62,64,66 印刷カートリッジ
70 空気圧力源
80 プリンタ・マイクロプロセッサ・コントローラ
82 ホスト・プロセッサ
82A CPU
82B プリンタ・ドライバ
84 モニタ
100 インク供給ステーション
110,112,114,116 インク容器
110A インク貯蔵器
110B 空気圧力室
114A インク貯蔵器
200 インク容器
1130,1132 誘導コイル
1138A,1138B,1140A,1140B 接触パッド
1142A,1142B,1144A,1144B 導電リード線
1174,1176 ジャンパ
1180,1182 インク漏れ検出パッド
Claims (11)
- 対向する第1の側面と第2の側面を有する折り畳み式インク貯蔵器と、
前記第1の側面に取り付けられ、第1のコイル領域を備え、第1および第2の端子を有する第1の誘導コイルと、
前記第2の側面に取り付けられ、第2のコイル領域を備え、第1および第2の端子を有する第2の誘導コイルとを有し、
前記第1の誘導コイルと前記第2の誘導コイルの相互インダクタンスが前記誘導コイル間隔の変化につれて変化することを用いて、対向する前記第1の側面と前記第2の側面間の間隔を検出することによって前記折り畳み式インク貯蔵器のインク量を検出するインクレベル感知システムにおいて、
前記第1の側面と前記第2の側面が平坦なとき、前記第2のコイル領域は前記第1のコイル領域に完全に重なる位置となることを特徴とするインクレベル感知システム。 - 前記第1の側面は、前記第1のコイル領域を備える前記第1の誘導コイルに隣接する第1の領域で、前記第1の側面の他の領域より剛性を増してあり、前記第2の側面は、前記第2のコイル領域を備える前記第2の誘導コイルに隣接する第2の領域で、前記第2の側面の他の領域より剛性を増してあることを特徴とする請求項1に記載のインクレベル感知システム。
- 対向する第1の側面と第2の側面を有する折り畳み式インク貯蔵器と、
前記第1の側面に取り付けられ、第1のコイル領域を備え、第1および第2の端子を有する第1の誘導コイル、および
前記第2の側面に取り付けられ、第2のコイル領域を備え、第1および第2の端子を有する第2の誘導コイルを有し、
前記第1の側面は、前記第1のコイル領域を備える前記第1の誘導コイルに隣接する第1の領域で、前記第1の側面の他の領域より剛性を増した前記第1の領域を含み、
前記第2の側面は、前記第2のコイル領域を備える前記第2の誘導コイルに隣接する第2の領域で、前記第2の側面の他の領域より剛性を増した前記第2の領域を含み、
前記第1の誘導コイルと前記第2の誘導コイルの相互インダクタンスが前記誘導コイル間隔の変化につれて変化することを用いて、対向する前記第1の側面と前記第2の側面間の間隔を検出することによって前記折り畳み式インク貯蔵器のインク量を検出することを特徴とするインクレベル感知システム。 - 対向する第1の側面と第2の側面を有する折り畳み式インク貯蔵器と、
前記第1の側面に取り付けられ、第1のコイル領域を備え、第1の巻き数を有する第1の誘電コイルと、
前記第2の側面に取り付けられ、第2のコイル領域を備え、第2の巻き数を有する第2の誘電コイルとを有し、
前記第1の誘導コイルと前記第2の誘導コイルの相互インダクタンスが前記誘導コイル間隔の変化につれて変化することを用いて、対向する前記第1の側面と前記第2の側面間の間隔を検出することによって前記折り畳み式インク貯蔵器のインク量を検出するインクレベル感知システムにおいて、
前記第2の巻き数は前記第1の巻き数より多いことを特徴とするインクレベル感知システム。 - 前記剛性を増した第1の領域は前記第1のコイル領域より大きい面積を有し、前記剛性を増した第2の領域は前記第2のコイル領域より大きい面積を有することを特徴とする請求項2または3に記載のインクレベル感知システム。
- 前記剛性を増した第1の領域は第1の補剛要素を含み、前記剛性を増した第2の領域は第2の補剛要素を含むことを特徴とする請求項2または3に記載のインクレベル感知システム。
- 前記第1の誘導コイルの前記第1および第2の端子が入力信号を受け、前記第2の誘電コイルの前記第1および第2の端子が出力信号を提供することを特徴とする請求項1に記載のインクレベル感知システム。
- 前記第1の誘導コイルは第1の巻き数を有し、前記第2の誘導コイルは第2の巻き数を有し、前記第2の巻き数は前記第1の巻き数より多いことを特徴とする請求項3または6に記載のインクレベル感知システム。
- 前記第1の誘導コイルおよび前記第2の誘導コイルは可撓性基板上の導電性トレースを有することを特徴とする請求項1、3または4に記載のインクレベル感知システム。
- 前記第1の誘導コイルの前記第1および第2の端子の1つに電気的に接続された第1のインク漏れ検出パッドと、
前記第2の誘電コイルの前記第1および第2の端子の1つに電気的に接続された第2のインク漏れ検出パッドと、
をさらに含むことを特徴とする請求項1、3または4に記載のインクレベル感知システム。 - 前記第2のコイル領域は前記第1のコイル領域より大きく、前記第1のコイル領域を完全に包含することを特徴とする請求項1または3に記載のインクレベル感知システム。
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