JP2000334980A - インクジェット記録装置、及びインクカートリッジ - Google Patents
インクジェット記録装置、及びインクカートリッジInfo
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- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
- B41J2/17566—Ink level or ink residue control
- B41J2002/17583—Ink level or ink residue control using vibration or ultra-sons for ink level indication
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- Ink Jet (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
を要することなく、インク残量を確実に検出すること。 【解決手段】 インク供給口を備えた容器12にインク
を収容したインクカートリッジからインクの供給を受け
る記録ヘッドを備えた記録装置において、インクカート
リッジ3が正規の位置に装填された状態でインクカート
リッジ3に弾性波を伝達する弾性波発生手段7を備え、
インクの残量による弾性波の伝搬形態や共振周波数の変
化を検出してインクの残量を判定する。
Description
り圧力発生室のインクを印刷データに対応させて加圧
し、ノズル開口からインク滴を吐出させて印刷する記録
装置に適したインクカートリッジに関する。
を加圧する圧力発生手段と、加圧されたインクをノズル
開口からインク滴として吐出するノズル開口を備えたイ
ンクジェット記録ヘッドをキャリッジに搭載し、記録ヘ
ッドに流路を介してインクタンクのインクを供給しなが
ら印刷を継続可能に構成されている。このようなインク
タンクは、インクが消費された時点で、ユーザが簡単に
交換できるように着脱可能なカートリッジとして構成さ
れている。
通常、記録ヘッドでのインク滴の吐出数やメンテナンス
により吸引されたインク量をソフトウエアにより積算し
たり、またインクカートリッジに液面検出用の電極を取
付けることにより、消費された時点が管理されている。
管理方法にあってはユーザサイドでの印刷形態等により
誤差が生じたり、また同一カートリッジの再装着時には
大きな誤差が生じるという問題があり、また後者の方法
は、実量を検出できるため、残量を高い信頼性で管理で
きる反面、インクの導電性に頼るため、検出可能なイン
クの種類が限定されたり、また電極のシール構造が複雑
化する等の問題がある。本発明はこのような問題に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、イ
ンク残量を確実に検出でき、かつ複雑なシール構造を不
要としたインクカートリッジを提供することである。
るために本発明においては、インク供給口を備えた容器
にインクを収容したインクカートリッジからインクの供
給を受ける記録ヘッドを備えた記録装置において、前記
インクカートリッジが正規の位置に装填された状態で前
記インクカートリッジに弾性波を伝達する弾性波発生手
段を備えるようにした。
波を照射して、インクの残量による弾性波の伝搬形態や
共振周波数の変化を検出してインクの残量を判定する。
した実施例に基づいて説明する。図1(イ)、(ロ)
は、それぞれ本発明のインクジェット記録装置の一実施
例を示すものであって、記録用紙の幅方向に往復動可能
なキャリッジ1には、下面に記録ヘッド2が固定され、
またインクカートリッジ3の搭載面側にインク供給針4
が設けられたサブタンクユニット5が搭載されている。
インクカートリッジ3の載置領域には、内部のインクの
液面よりも下方の位置、この実施例では底部に対向する
ように凸部6を形成して、ここに圧電振動子などの弾性
波発生手段7が設けられている。
うにインク供給針4を介して供給されるインクを収容す
るインク室8と、記録ヘッド2に連通するインク供給路
9との間に差圧により開閉する膜弁10とを設けて構成
されている。なお、図中符号11はフィルタを示す。
単色、例えばブラックインク用のインクカートリッジの
一実施例を示すものであって、インクを収容する容器1
2に、記録装置のインク供給針4に接合するインク供給
口13を形成して構成されており、容器12の底面12
aには、凸部6と係合する凹部14に超音波伝達材、例
えばゲル化材15を収容して構成されている。
密に係合するパッキン16と、バネ17によりパッキン
16に常時弾接された弁体18が設けられていて、イン
ク供給針4が挿入された状態では弁体18がインク供給
針4に押されてインク流路を開放するように構成されて
いる。なお、図中符号19は、インクカートリッジのイ
ンク等に関する情報を格納した半導体記憶手段を示す。
るインクカートリッジの一実施例を示すものであって、
容器20は壁により複数の領域、この実施例では3つの
部屋21、22、23に分割され、各部屋に連通させて
インク供給口24、25、26を形成して構成されてい
る。底面20aの各部屋21、22、23に対向する領
域には、前述の実施例と同様に弾性波発生手段からの弾
性波を伝達するためのゲル化材27、28、29が筒状
の凹部30、31、32に収容されている。
3のインク供給口13をサブタンク5のインク供給針4
に挿通すると、弁体18がバネ17の付勢力に抗して後
退し、インク流路が形成され、インクカートリッジ3の
インクがインク室8に流れ込む。インク室8にインクが
充填された段階で、記録ヘッド2のノズル開口に負圧を
作用させて記録ヘッド2にインクを充填した後、記録動
作を実行する。
費されると、膜弁10の下流側の圧力が低下するため、
図2に示したように膜弁10が弁体30から離れて開弁
する。これによりインク室のインクが記録ヘッド2に流
れこみ、これに随伴してインクカートリッジ3のインク
がサブタンク5に流れ込む。
で弾性波発生手段7に駆動信号が供給される。弾性波発
生手段7により発生された弾性波は、凸部6から放射さ
れてカートリッジ3の底面12aのゲル化材15を伝搬
してカートリッジ内のインクに伝達される。
密度や液面レベルにより、液中での共振周波数、音響イ
ンピーダンス、液表面で生じる反射波の到来時間等のさ
まざまな音響学的なパラメータが変化する。したがっ
て、インクの組成が一定である場合には、液柱での共振
周波数、音響インピーダンス、液表面で生じる反射波の
到来時間がインク量にだけ左右されることになるから、
弾性波発生手段7の励起時の共振周波数、音響インピー
ダンスの変化や、また励起後、表面からの反射波が弾性
波発生手段7に到達するまでの時間を検出することによ
り、インク量を検出することができる。また、弾性波
は、インクに含まれている粒子を振動させるから、顔料
等の沈殿を防止するのに寄与する。
動作によりインクカートリッジ3のインクがインクエン
ド近くまで減少して、弾性波発生手段7の共振周波数
や、弾性波発生手段7の励起時の音響インピーダンスが
低下したり、また励起後の反射波が受信できなくなった
場合には、インクニアエンドであると判定してインクカ
ートリッジの交換を促すことができる。
装着されていない場合には、弾性波の伝搬形態が極端に
変化するから、これを検知した場合には警報を発して、
ユーザにインクカートリッジ3の点検を促すことができ
る。
数、出力、さらにはカートリッジ全体としての音響イン
ピーダンスは、容器12を構成する材料や、また収容さ
れているインクにより影響を受ける。一方、インクの改
良等による印字品質改良の成果を既存の記録装置にフィ
ードバックするため、特開平5-193127号公報に見られる
ように駆動条件やインク量を格納した半導体記憶手段が
インクカートリッジに付帯させることも提案されてい
る。
を構成する材料や、また収容されているインクによる変
動分に関するデータを半導体記憶手段19に格納してお
くと、インク残量をより正確に検出することができる。
例を示すものであって、図4に示した実施例において
は、インクカートリッジ3の底面12aが上下方向に斜
めとなるように形成されており、また図5に示した実施
例では側面12bのインク供給口13寄りに凸部6’を
形成してここに弾性波発生手段7’を設け、またこの凸
部6’に係合するようにゲル化材15’がインクカート
リッジ3設けられている。これらの実施例によれば、イ
ンク残量が少なくなり、弾性波発生手段7、7’の照射
領域の一部が液面から露出するようになると、共振周波
数や音響インピーダンスが液面の変化Δh1、Δh2に
対応して連続的に変化するから、その変化の度合を検出
することにより、インクニアエンド状態からインクエン
ドまでの過程を正確に検出することができる。
ンクを直接収容する形式のインクカートリッジに例を採
って説明したが、容器に多孔質弾性体を装填し、多孔質
弾性体にインクを含浸させる形式のインクカートリッジ
に適用しても同様の作用を奏する。
での反射波に基づいてインク残量を検出する場合にも、
同一の弾性波発生手段により弾性波の送波と、受波とを
行っているが、受波用のものを取付けても同様の作用を
奏する。なお、液面からの反射波の強度を上げるために
は、図6に示したように音響インピーダンスが高く、か
つ耐インク性を備えた材料、たとえばセラミックの板材
33をフロート34に取付けて、インク液面を覆うのが
望ましい。
は、インク供給口を備えた容器にインクを収容したイン
クカートリッジからインクの供給を受ける記録ヘッドを
備えた記録装置において、インクカートリッジが正規の
位置に装填された状態でインクカートリッジに弾性波を
伝達する弾性波発生手段を備えたので、弾性波発生手段
からインクカートリッジに弾性波を照射することによ
り、インクの残量による弾性波の伝搬形態や共振周波数
に基づいて、インクの残量を判定することができ、また
検出電極の埋め込みが不要となって射出成形工程の簡素
化と、信頼性の向上を図ることができる。
に装着されていない場合には、弾性波の伝搬形態が極端
に変化するから、インクカートリッジの装着不良を検出
して、ユーザに再装着を流すことができ、インクカート
リッジの装着ミスによる印字不良を未然に防止すること
ができる。さらには、インクカートリッジ側に比較的安
価なゲル化材を設けたので、インクカートリッジに弾性
波発生手段を設ける場合に比較してコストとの低減を図
りつつ、確実に超音波を伝達することができる。
ジェット記録装置の一実施例を、インクカートリッジを
取り外した状態、及び装着した状態で示す図である。
トリッジの一実施例を示す図である。
を、インクカートリッジを装着した状態で示す図であ
る。
を、インクカートリッジを装着した状態で示す図であ
る。
の他の実施例を示す断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 インク供給口を備えた容器にインクを収
容したインクカートリッジからインクの供給を受ける記
録ヘッドを備えた記録装置において、 前記インクカートリッジが正規の位置に装填された状態
で前記インクカートリッジに弾性波を伝達する弾性波発
生手段を備えたインクジェット記録装置。 - 【請求項2】 前記弾性波発生手段の共振周波数、また
音響インピーダンスにより前記インクカートリッジのイ
ンク量を判定する請求項1に記載のインクジェット記録
装置。 - 【請求項3】 インク供給口を備えた容器にインクを収
容したインクカートリッジおいて、前記インク収容領域
に記録装置の弾性波発生手段と係合して弾性波の伝達を
可能にする超音波伝達材を備えたインクカートリッジ。 - 【請求項4】 前記超音波伝達材がゲル化材により構成
されている請求項3に記載のインクカートリッジ。 - 【請求項5】 前記弾性波伝達材が凹部に収容されてい
る請求項3に記載のインクカートリッジ。 - 【請求項6】 記録装置の弾性波発生手段からの弾性波
の伝達状態を規定するデータを格納した半導体記憶手段
を備えたインクカートリッジ。
Priority Applications (110)
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