JP4120695B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。

この種のインクジェットプリンタの一例として、特開平２−２７９３４４号公報には、インク室を含むインクジェット印刷ヘッドに記憶手段を設け、この記憶手段で印刷ヘッドの動作条件、インク情報等を保持し、プリンタに設けた読取／書込みヘッドによって記憶手段の情報を電気的に非接触の状態で読み出し、この情報に基づき印刷ヘッドを最適に動作させるようにしたものが記載されている。なお、この例のプリンタにおける印刷ヘッドは、そのインク室内にインクを収納すると共にキャリッジに着脱自在に装着されるものであって、いわゆるインクカートリッジの機能を併せ持つものである。

この例によると印刷ヘッドおよびインクに関する情報等を非接触状態でプリンタに伝達することができるため電気的な接点が不要であり、露出した接点にインクが付着して接触不良となる恐れが無い。また接点同士の接触を維持するために機械的な位置精度を高くする必要が無くなる。

上述した従来のプリンタにおいては、印刷ヘッドおよびインクに関する情報等を非接触で読み書きできるのではあるが、インク室を有する印刷ヘッドがキャリッジ上に装着された状態でなくてはプリンタ側から記憶手段に対して読み書きができない。

ところで、記録装置の種類が増えてくると同一のインクカートリッジで複数の記録装置に対応することが困難となり、記録装置毎にインクカートリッジの種類が異なったり、記録装置とインクカートリッジとの適合の組み合わせが複雑になる。このため、使用者は、記録装置とインクカートリッジとの適合性を容易に判断することができず、結局、インクカートリッジを開封して実際に記録装置のキャリッジに装着する時点まで、インクカートリッジがその記録装置に適合しているか否かを判別できないという問題があった。

そして、インクカートリッジをキャリッジに装着することにより、インクカートリッジのインク供給口を封止していたシールが、キャリッジ側に設けられたインク供給針によって破られてしまう。すると、記録装置とインクカートリッジとが適合しているか否かに関わらず、インクカートリッジ内のインクが所定量消費されてしまうので、インクカートリッジが不適合の場合には無駄なインク消費が引き起こされてしまうことになる。

本発明は、上記の問題を解決することを目的としてなされたものであり、インク収容体をキャリッジに装着する前に、インク収容体に設けられた記憶素子と通信することができるインクジェット記録装置を提供するものである。

本発明によるインクジェット記録装置は、インク滴を吐出して記録を行なう記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給されるインクを収納したインク収容体が着脱自在に搭載されるキャリッジと、前記インク収容体に設けられたインク収容体用記憶素子との間で通信を行う通信体であって、前記インク収容体が前記キャリッジに搭載されていない状態において前記インク収容体用記憶素子と通信可能である通信体と、を備えたことを特徴とする。

また、好ましくは、前記通信体は、前記インク収容体が前記キャリッジ上に搭載されている状態においても前記インク収容体用記憶素子と通信可能である。

また、好ましくは、前記インク収容体用記憶素子と前記通信体との間で非接触にて通信が行われる。

また、好ましくは、前記通信体はアンテナである。

また、好ましくは、前記インク収容体用記憶素子に対して非接触にて電力が供給される。

また、好ましくは、前記インク収容体用記憶素子は書き換え可能であり、前記通信体を介して前記インク収容体用記憶素子に記憶された情報の読み取り及び書き換えが行われる。

また、好ましくは、前記記録ヘッドに設けられ、前記記録ヘッドに関する情報を記憶する記録ヘッド用記憶素子をさらに有し、前記通信体は、前記記録ヘッド用記憶素子との間でも通信を行う。

また、好ましくは、前記記録ヘッド用記憶素子と前記通信体との間で非接触にて通信が行われる。

また、好ましくは、前記通信体は、前記インクジェット記録装置によって記録が行われる記録媒体のパッケージに設けられた記録媒体用記憶素子との間でも通信を行う。

また、好ましくは、前記記録媒体用記憶素子と前記通信体との間で非接触にて通信が行われる。

以下、本発明の一実施の形態としてのプリンタについて図面を参照して説明する。

図１に示したように、本実施形態によるプリンタは、キャリッジ１と、キャリッジ１上に搭載された記録ヘッド６およびインクカートリッジ７ａ、７ｂと、キャリッジモータ３によりガイド軸４に沿ってキャリッジ１を駆動する機構と、紙送りモータ１０によって駆動される紙送りローラ２によって用紙５を搬送する機構と、記録ヘッド６を密封して記録ヘッド６からインクを吸引するヘッドキャップ８とを備えている。

キャリッジ１を紙送りローラ２の軸方向に往復動させる機構は、紙送りローラ２の軸と平行に架設され、キャリッジ１を摺動可能に保持するガイド軸４と、駆動ベルト１３を介してキャリッジモータ３に連結されたプーリ１４と、キャリッジ１の原点位置を検出する位置検出センサ２５等から構成されている。

キャリッジ１上のインクカートリッジ７ａはブラックインク（Ｋ）を内蔵し、インクカートリッジ７ｂにはシアンインク（Ｃ）、マゼンタインク（Ｍ）、イエローインク（Ｙ）、ライトシアンインク（ＬＣ）およびライトマゼンタインク（ＬＭ）の５色のインクを内蔵している。なお、ライトシアンインク、ライトマゼンタインクはシアンインク、マゼンタインクに対して染料の含有量を１／４にしたインクであり、淡色ドットを形成するためのものである。

そして、インクカートリッジ７ａ、７ｂには、それぞれ、電気的に非接触状態で書き換え可能な記憶素子を内蔵したタグ２１ａ、２１ｂが側面に貼り付けられている。

また、キャリッジ１の側面には、電気的に非接触状態で読み出し可能な記憶素子を内蔵したタグ２２が貼り付けられている。

プリンタには、図１において一部のみを図示した外装１２があり、外装１２の内面に送受信アンテナ５２が配置されている。送受信アンテナ５２は、外装１２の内側から発せられた信号と、外装１２の外側から発せられた信号の両方を受信することができる。また、外装１２の外面には、送受信アンテナに５２に対向する位置に、記録用紙パッケージに貼付された記憶素子を内蔵した商品タグ２３を載置するための張り出し部１２ａが設けられている。

また、別のインクカートリッジ７ａ’のタグ２１ａ’の貼付面を、外装１２の外側から、送受信アンテナ５２に対向させつつ近接させることにより、キャリッジ１上に装着されていないインクカートリッジ７ａ’のタグ２１ａ’との間でも通信が可能である。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃはキャリッジ１及びその周辺を上部より見た図であり、このうち、図２Ａはキャリッジ１が待機位置にいる時を示している。この時、送受信アンテナ５２はインクカートリッジ７ａに貼り付けられたタグ２１ａに対向しており、記憶素子５３ａ（図３参照）と通信を行なうことができる。これにより、インクカートリッジ７ａのインク情報を取得できるとともに、インクの消費量などの情報の書き込みもできる。

次に、図２Ｂではキャリッジ１が矢印ＦＦの方向に移動して記録ヘッド６のタグ２２がアンテナ５２に対向した状態を示している。この時、記録ヘッド６の情報が書き込まれた記憶素子５５（図３参照）と通信が可能になり、記録ヘッド６の情報を取得できる。

次に、図２Ｃではキャリッジ１が矢印ＦＦ方向にさらに移動し、インクカートリッジ７ｂ上のタグ２１ｂがアンテナ５２に対向した状態を示している。この時インクカートリッジ７ｂの情報が書き込まれた記憶素子５３ｂ（図３参照）と通信を行なうことができ、インクカートリッジ７ｂの情報を取得できるとともにインクの消費量等の情報の書き込みもできる。

また、図１に示した外装１２の張り出し部１２ａに記録用紙５のパッケージに貼付されたタグ２３を置くことにより、アンテナ５２とタグ２３とが対向し記録用紙５に関する情報を取得できる。

さらに、インクカートリッジ７ａ’のタグ２１ａ’の貼付面を外装１２の張り出し部１２ａに近接させると、タグ２１ａ’とアンテナ５２とが対向する。これにより、タグ２１ａ’の記憶素子５３ａ’（図３参照）と通信を行なうことができ、インクカートリッジ７ａ’をキャリッジ１に搭載する以前にインクカートリッジ７ａ’の情報を取得することが可能である。なお、この場合のインクカートリッジ７ａ’については、樹脂フィルム等により密封された状態であっても非接触の電磁結合に影響を与えないため、送受信アンテナ５２による通信が可能である。

図３に示したようにプリンタの制御回路の内部には、バス５０で接続されたＣＰＵ４１、ＰＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３の他、ホスト９０とのデータをやり取りを行なうＰＣインターフェース４５と、紙送りモータ１０、キャリッジモータ３および操作パネル３２などとの信号のやり取りを行なう周辺入出力部（ＰＩＯ）４６と、計時を行なうタイマ４４とが設けられている。制御回路には、さらに、記録ヘッド６にインクドットのオン、オフの信号を出力する駆動用バッファ４７と、所定周波数で圧電素子を駆動するための電圧信号としての駆動波形のタイミングを出力する発振器４９と、発振器４９のタイミング信号で記録ヘッド６に駆動波形を出力する駆動回路４８とが設けられている。

制御回路は、ホスト９０で処理されたドットデータを受け取り、これを一時的にＲＡＭ４３に蓄え、所定のタイミングで駆動用バッファ４７に出力する。また、インクカートリッジ７ａ，７ｂ、７ａ’、記録ヘッド６、記録用紙５にそれぞれ付属するタグ２１ａ、２１ｂ、２１ａ’、２２、２３との通信を行う非接触通信インターフェース５１が設けられている。非接触通信インターフェース５１には送受信アンテナ５２が接続しており、このアンテナ５２を通してタグ２１ａ、２１ｂ、２１ａ’、２２、２３と通信を行う。

タグ２１ａ、２１ｂ、２１ａ、２２、２３は、それぞれ、記憶素子５３ａ、５３ｂ、５３ａ’、５５、５７とアンテナ５４ａ、５４ｂ、５４ａ’、５６、５８とから構成されており、記録装置側のアンテナ５２とそれぞれのアンテナ５４ａ、５４ｂ、５４ａ’、５６、５８とが対向した時の電磁結合により通信を行なう。

インクカートリッジ７ａ、７ｂ、７ａ’に付属するタグ２１ａ、２１ｂ，２１ａ’の記憶素子５３ａ、５３ｂ、５３ａ’には、色毎のインク残量、インク種、製造年月日、シリアルナンバー等の情報が予め記憶されており、プリンタ制御回路がこれらの情報を読み取り、記録制御、メンテナンス制御に使用する。

例えば、インク残量情報については、記録に使用されたインクドット量、ヘッドクリーニング時の消費インク量およびノズルフラッシング量等をプリンタ制御回路が計数し、その計数値を、記憶素子５３ａ、５３ｂ、５３ａ’に記憶されているインク残量から減じ、その結果を再び記憶素子５３ａ、５３ｂ、５３ａ’に書き込む。これにより、インクカートリッジ７ａ、７ｂ、７ａ’のインク残量を正確に把握し、インク残量が０になった時点でインクカートリッジ交換をユーザに知らせることができる。

また、インク種情報は、インクカートリッジ７ａ、７ｂ、７ａ’に収納されているインクが、当該プリンタに適合するものであるかどうかを判断するために使用することができる。そして、インクが適合しない場合にはユーザに対し警告を発することができる。また、インク種情報は、インク種に最適な色補正処理を行うために使用することもできる。

さらに、カートリッジ７ａ、７ｂ、７ａ’がキャリッジ１に装着された時からの積算時間を記憶素子５３ａ、５３ｂ、５３ａ’に書き込み、ヘッドメンテナンス時において、記憶素子５３ａ、５３ｂ、５３ａ’に記憶されている積算時間に基づいて、インクの経時変化に応じたヘッドメンテナンスを行うことができる。

記録ヘッド６に付属するタグ２２上の記憶素子５５には、記録ヘッド６から吐出させるインク滴の重量および速度を一定にするための駆動条件、例えば、駆動波形のパラメータである駆動電圧、駆動時間、温度変化に応じた係数等が記憶されており、プリンタ制御回路が送受信アンテナ５２を介して記憶素子５５から各条件を読み取り、記録ヘッド６を最適に駆動する。

記録用紙５に付属するタグ２３上の記憶素子５７には、記録用紙５に最適なインク滴の重量、色補正パラメータ、記録方法等の情報が書き込まれており、タグ２３を外装１２の張り出し部１２ａに置くことにより、プリンタ制御回路が送受信アンテナ５２を介して記憶素子５７内の情報を読み取り、記録用紙５に最適な記録条件を自動的に設定する。

図４は、本実施形態によるプリンタのキャリッジ１にインクカートリッジ７ａを装着する動作の途中の状態を示しており、図５はキャリッジ１にインクカートリッジ７ａを完全に装着した状態を示している。キャリッジ１の側面には窓部６０が形成されており、キャリッジ１にインクカートリッジ７ａが完全に装着された状態において、インクカートリッジ１の側面に取り付けられたＩＣから成るタグ２１ａが窓部６０に対向する位置にくるようになっている。

インクカートリッジ７ａの内部には、インクを保持する多孔質部材７０が充填されている。図４に示したように未使用状態のインクカートリッジ７ａにおいては、インク供給口７１が封止フィルム７２によって封止されている。そして、インクカートリッジ７ａがキャリッジ１に装着されることにより、図５に示したように、キャリッジ１に設けられたインク供給針６１によって封止フィルム７２が破られる。封止フィルム７２を貫通したインク供給針６１は、インク供給口７１に設けられたシールゴム部材７３に挿入され、インクカートリッジ７ａ内のインクがインク供給針６１を通して記録ヘッド６側に流入する。

このように、インクカートリッジ７ａをキャリッジ１に装着することによってインクカートリッジ７ａの封止フィルム７２が破られ、インクカートリッジ７ａ内のインクが記録ヘッド６側に流れ込むので、不適合のインクカートリッジのキャリッジ１への装着を未然に防止してインクの不必要な消費を防止できることが望ましい。

そこで、本実施形態によるプリンタのキャリッジ１にインクカートリッジ７ａを装着する際には、インクカートリッジ７ａのタグ２１ａ内の情報を送受信アンテナ５２を介して読み取ってインクカートリッジ７ａが適合することを確認し、しかる後にキャリッジ１にインクカートリッジ７ａを装着する。これにより、不適合のインクカートリッジの装着による不必要なインク消費を防止することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、インク収容体をインクジェット記録装置の通信体に近接させることで、インク収容体に設けられたインク収容体用記憶素子と通信することができるので、インク収容体をインクジェット記録装置のキャリッジに装着する前に、インク収容体内のインクの種類を確認したり、インク収容体とインクジェット記録装置との適合性を確認したりすることができる。このため、インク収容体の適合性を容易且つ迅速に確認できると共に、不適合のインク収容体をキャリッジに装着することによるインクの無駄な消費を防止することができる。

また、本発明によれば、インク収容体がキャリッジに装着された後においても、装着される前に使用される通信体と同じものを用いてインク収容体用記憶素子と通信することが可能である。このように通信体の共用化が可能であるので、インクジェット記録装置の構造の簡素化及び低廉化を図ることができる。

さらに、本発明によれば、インク収容体用記憶素子のみならず、記録ヘッドに設けられた記録ヘッド用記憶素子や、記録媒体のパッケージに設けられた記録媒体用記憶素子との間でも通信することができるので、最適な記録処理を行うことができる。

本発明によるインクジェット記録装置の概略構成を示した斜視図である。 本発明によるインクジェット記録装置のキャリッジ及びその周辺の概略構成を示した平面図である。 本発明によるインクジェット記録装置のキャリッジ及びその周辺の概略構成を示した平面図である。 本発明によるインクジェット記録装置のキャリッジ及びその周辺の概略構成を示した平面図である。 本発明によるインクジェット記録装置の制御回路の内部構成を示した説明図である。 本発明によるインクジェット記録装置においてインクカートリッジをキャリッジに装着する動作の途中の状態を示した断面図である。 本発明によるインクジェット記録装置においてインクカートリッジがキャリッジに完全に装着された状態を示した断面図である。

符号の説明

１ キャリッジ
６ 記録ヘッド
７ａ，７ａ’，７ｂ インクカートリッジ（インク収容体）
２１ａ，２１ａ’，２１ｂ インクカートリッジのタグ（インク収容体用記憶素子）
２２ 記録ヘッドのタグ（記録ヘッド用記憶素子）
２３ 商品タグ（記録媒体用記憶素子）
５２ 送受信アンテナ（通信体）

Claims (9)

1. インク滴を吐出して記録を行なう記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドに供給されるインクを収納したインク収容体が着脱自在に搭載されるキャリッジと、
   前記インク収容体に設けられたインク収容体用記憶素子との間で通信を行う通信体であって、前記インク収容体が前記キャリッジ上に搭載されている状態のみならず、前記インク収容体が前記キャリッジに搭載されておらず、前記キャリッジに設けられたインク供給針が前記インク収容体のインク供給口に挿入されていない状態においても、前記インク収容体用記憶素子と通信可能である通信体と、
   前記通信体が配置された外装と、を備え、
   前記キャリッジには、前記記録ヘッドに関する情報を記憶する記録ヘッド用記憶素子が設けられており、
   前記通信体は、前記インク収容体が前記キャリッジ上に搭載されている状態において、前記キャリッジの移動に伴い、前記インク収容体用記憶素子と前記記録ヘッド用記憶素子との通信を順次行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記インク収容体用記憶素子と前記通信体との間で非接触にて通信が行われることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記通信体はアンテナであることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
4. 前記インク収容体用記憶素子に対して非接触にて電力が供給されることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
5. 前記インク収容体用記憶素子は書き換え可能であり、前記通信体を介して前記インク収容体用記憶素子に記憶された情報の読み取り及び書き換えが行われることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
6. 前記記録ヘッド用記憶素子と前記通信体との間で非接触にて通信が行われることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
7. 前記通信体は、前記インクジェット記録装置によって記録が行われる記録媒体のパッケージに設けられた記録媒体用記憶素子との間でも通信を行うことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
8. 前記記録媒体用記憶素子と前記通信体との間で非接触にて通信が行われることを特徴とする請求項７記載のインクジェット記録装置。
9. 前記通信体は、前記インク収容体が前記キャリッジ上に搭載されている状態において前記インク収容体用記憶素子と対向する側とは異なる側から、前記インク収容体が前記キャリッジに搭載されていない状態で且つ前記インク収容体用記憶素子を前記通信体に近接させた状態において前記インク収容体用記憶素子と通信可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。

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