JPH02187365A

JPH02187365A - 液体収納容器，液体噴射記録ヘッドおよび液体吐出記録装置

Info

Publication number: JPH02187365A
Application number: JP1007408A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Karita; 誠一郎刈田; Masami Ikeda; 雅実池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1990-07-23
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JP2845916B2; US5051759A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、液体噴射記録装置に用いられる記録液収容部
材および該記録液収容部を一体に構成した液体噴射記録
ヘッドに関し、特に記録液収容部材内の記録液（以下イ
ンクという）の残量の有無を検知する手段の改良を図っ
たものである。

［従来の技術］第９図および第１Ｏ図は従来のこの種の液体噴射記録ヘ
ッドの２例を示す。これらはいずれも記録液収容部材（
以下ではインクタンクという）とインクにエネルギを供
給して吐出口から吐出させる記録ヘッドチップとを具え
た記録ヘッドの例である。

第９図において、１は記録へラドチップ、２はインクタ
ンク、３はインクタンクｌ内のインク残量を検知する手
段であり、インク残量検知手段３はインク供給路４に連
通ずる圧力室５と、圧力室５を大気から隔絶する膜体６
および膜体６の変位によりオン・オフされるスイッチ手
段７を具えている。そこで、記録や回復動作のために行
われるインク吐出によってインクタンク２内のインクが
減少してゆくと、圧力室５内に負圧が発生するので、そ
の負圧によって膜体６を介しスイッチ手段７が作動され
、例えば、“オン”となって電気信号８が出力されるこ
とによりいわゆるインク無しを検知することができる。

また、第１Ｏ図において、９はインク吐出部１に接続さ
れ、これに電気信号を供給するフレキシブル配線、２０
ＡおよびＪＯＢはインク併給路４に設けられたインク検
知用電極であり、本例の場合はインクの残量が少なくな
るに従い検知用電極１０Ａと１０Ｂとの間の導通抵抗が
変化するのを検知してインク残量が検知される。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上述した従来例のうち、第９図に示すよ
うなインク残量検知手段を具えた記録ヘッドでは、圧力
室５にかかわる製品のでき具合によって圧力室５での圧
力変化にばらつきがあり、正確な残量検知判断が難しい
。また、ヘッドの回復動作時に発生する急激な圧力変動
によってインクがまだあるにも拘らず、インク無しの誤
判断がなされてしまう。その上、検知手段の組込みに手
間がかかり、特に記録ヘッド部とインク収納部とが一体
に構成される場合はその組込みが容易でない。

また、第１θ図に示す形態の記録ヘッドでは、インク供
給路４内に気泡が混入してこれが電極１〇八または１０
Ｂの位置に滞留すると、インク残量が十分にある場合で
あフても電極間に通電がなされず、インク残量無しの場
合と同様の状態となるために装置の誤動作が生じるとい
う問題点があった。

本発明の目的は、これら問題点に鑑みて、インク残量検
知について誤検知や誤動作が生じないようにすることに
ある。

［課題を解決するための手段］そのために本発明記録液収容部材では、記録液を含浸し
た記録液吸収体と、記録液の残量検出用の電極をなし、
吸収体に挿入またはこれを圧接する形態の電極部材とを
具えたことを特徴とする。

また、本発明液体噴射記録ヘッドでは、その収容部材と
、収容部材から記録液の供給を受け、これを記録媒体に
対して吐出することにより記録を行う吐出部とを一体に
具え、液体噴射記録装置に着脱可能としたことを特徴と
する。

［作　用］本発明によれば、気泡の混入やヘッド回復動作時等にお
ける急激な圧力変化によっても誤動作が生じず、残量検
知の信頼性を向上することができる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の一実施例に係る
インクジェット記録ヘッドを示し、インク供給源をなす
インク収容部材たるインクタンクと、記録ヘッドチップ
とを一体とし、これを使い捨て可能としたディスポーザ
ブルタイプのものとしである。

ここで、１（１０は記録へラドチップであり、吐出部１
０２および供給タンク部１０４等から成る。吐出部１０
２は、記録媒体との対向面に形成した吐出口１０２八と
、その内方に延在する液路と、各液路に配設した電気熱
変換体等の吐出エネルギ発生素子と、各液路に連通した
共通液室とを有している。

また、供給タンク部１０４はインクタンク１１０側から
インクの供給を受け、吐出部１０２内の共通液室にイン
クを導くサブタンクとして機能する。

１１２はインクタンク１１０内に配設され、インクを含
浸させたインク吸収体であり、多孔質体または繊維等を
用いて形成できる。１１４はインクタンク１１０の蓋部
材である。１２０Ａおよび１２０Ｂは残塁検釦用の一対
の電極をなすピン（以下桟構ビンという）であり、その
先端部がインクタンク１１０内のインク吸収体１１２に
挿通されている。

以上のような構成のインクジェット記録ヘッドを用いて
第２図のようなインクジェットプリンタ、すなわち、デ
ィスポーザブルのカートリッジ形態の記録ヘッドを用い
るインクジェットプリンタを構成することができる。

なお、第８図において１４は第１図（Ａ）および（Ｂ）
　に示したカートリッジ形態の記録ヘッドであり、この
記録ヘッド１４は、押え部材４１によりキャリッジ１５
の上に固定されており、これらはシャフト２１に沿って
長手方向に往復動可能となっている。また、キャリッジ
１５に対する位置決めは、例えは記録へラドチップ１０
０に設けた穴と、キャリッジ１５側に設けたダボ等によ
り行うことができる。さらに、電気的接続は吐出部１０
２および桟構ピン１２０＾、１２０Ｂに対する配線基板
（図示せず）に設けた接続パッドに、キャリッジ１５上
のコネクタを結合させればよい。

記録ヘッドにより吐出され、たインクは、記録ヘッドと
微少間隔をおいて、プラテン１９に記録面を規制された
記録媒体１８に到達し、記録媒体１８上に画像を形成す
る。

記録ヘッドには、ケーブル１６およびこれに結合する端
子を介して適宜のデータ供給源より画像データに応じた
吐出信号が供給される。カートリッジ１４は、用いるイ
ンク色等に応じて、１ないし複数個（図では２個）を設
けることができる。

また、第８図において、１７はキャリッジ１５をシャフ
ト２１に沿って走査させるためのキャリ・ンジモータ、
２２はモータ１７の駆動力をキャリッジ１５に伝達する
ワイヤである。また、２０はプラテンローラ１９に結合
して記録媒体１８を搬送させるためのフィードモータで
ある。

本例の構成においては、インク残量検知用の電極として
機能するピン１２０八、１２０Ｂをインクタンク内に位
置づけたことにより液流路に電極を配置した従来例の如
き気泡混入による誤動作が生じないが、ここて電極間距
雛λについて考察する。

第３図はインク残量と電極間抵抗との関係を示すもので
、電極間（残柱ビン１２０Ａ、１２０Ｂ間）の距ｉＩＬ
を大とするに従って抵抗変化曲線は実線で示すような曲
線から破線で示すような曲線の状態をとるに至る。

電極間圧！ｌ！ＩＩｌは、インクタンク１１０の構造や
インク組成等により異なるが、木願人の実験によると５
〜３０ｍｍ程度が好ましかった。λを大とするとインク
残量が少ない領域で図中破線のような曲線をとるので、
精度が低下するからである。このとき、抵抗値としては
数十〜数百にΩであった。

なお、図においてｑｌは印字不良や不吐出が発生すると
きのインク残量、Ｒ，はそのときの抵抗値であるが、記
録動作中にインク切れの状態が生じないようにＲ３より
も低いＲ２をインク残量無しの信号等を発生する値とし
て設定し、例えば操作者にはその旨を報知するとともに
残余の記録（例えば１頁分や１行分の残り）を続行する
ようにすることもできる。ここに、抵抗値Ｒ２に対応し
たインク残量Ｑ２と、Ｑｌとの差（Ｑ２−Ｑｌ）が検知
後の使用可能インク量となる。

残検ビン１２０Ａ、１２０Ｂとしては、インクによる耐
食性を考慮してＳＵＳ、白金などの材料を用いて形成す
ることもでき、あるいは適宜の導電性材料を用いたビン
部材に金めつき等を施して形成しても良い。

また、第１図の構成では桟構ピンを２木としたが、例え
ば第４図（Δ）および（Ｂ）に示すように桟構ピン１２
０を複数配設することでインクタンク１１０ないし記録
ヘッド１４の種々の設置方向に対応させることも可能で
ある。

すなわち、第５図に示すように、１対の桟構ピンを用い
たのみでは残量検知の精度が低下することがあるからで
ある。なお、図において例えば”八−■■”とは、第４
図（八）に示すような姿勢で■−■間の抵抗を測定する
場合を示してし入る。

第１図の構成のように桟構ピン１２０＾、１２０Ｂを用
いた場合でも、第６図（Ａ）または（Ｂ）に示すような
公知の回路にて残量検出を行うことができる。

ここに、１２２は比較器、１２４は基準電源である。

しかし抵抗値測定時の通電によりインクが電気分解する
等の不都合を極力低減するために、例えば数ｍ５ｅｃ等
の短時間で１回の通電ないし測定を行い、この処理を適
切なタイミングで起動することもできる。また、その測
定毎に極性を反転させるようにすることもできる。

第７図はその極性の反転を行うための回路構成例を示し
、桟構ビン１２０Ａおよび１２０Ｂに至る経路に極性反
転を行うためのリレースイッチ１２６を設けたものであ
り、これによると極性の反転した第６図（Ａ）および（
Ｂ）のような回路を実現することが可能となる。

以上の実施例においては、吸収体１１２の内方に挿通さ
れるほぼ同じ長さの残柱ピンを配設したが、本発明はこ
れに限られることなく種々の構成をとることができるの
は勿論である。

例えば、第８図（Ａ）に示すように、長さの異なる１対
の残柱ピン１２０を設けてもよく、同図（Ｂ）に示すよ
うにインク吸収体１１２を圧接する電極板１３０を設け
たものでもよい。また、同図（Ｃ）　に示すように桟構
ビン１２０と電極板１３０との組合わせとすることもで
き、同図（Ｄ）に示すように桟構ビン１２０の一方が流
路に配置されていてもよい。

また、上側では記録へラドチップとインクタンクとを一
体としたヘッドカートリッジを用いる形態の液体噴射記
録装置に本発明を通用した場合について述べたが、両者
が別体であってもよく、記録ヘッドチップの部分は必ず
しもディスポーザブルでなくてもよい。さらにこの場合
、インクタンクについても、装置のいかなる部位に配置
されてもよく、またこれをディスポーザブルのカートリ
ッジ形態とせずに注入等によりインク補給がなされるも
のであってもよい。

さらに加えて、上側では記録ヘッドを記録媒体に対して
走査しつつ記録を行うシリアルタイプの液体噴射記録装
置について述べたが、本発明は記録媒体の全幅に対応し
た範囲にわたって吐出口を整列させた所謂マルチタイプ
の装置にも極めて有効かつ容易に通用できるのは勿論で
ある。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、インクタンク内
に配置されてインクを含浸したインク吸収体に対して挿
入またはこれを圧接する形態の電極部材を設けたことに
より、気泡の混入やヘッド回復動作時等における急激な
圧力変化によっても誤動作か生じず、残量検知の信頼性
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（八）および（Ｂ）は本発明の一実７ｉａ例に係
るディスポーザブルのカートリッジ形態の記録ヘッドの
構成例を示す斜視図および断面図、第２図はその記録ヘ
ッドを用いて構成したインクジェット記録装置の構成例
を示す斜視図、第３図はインク残量と電極間の抵抗値と
の関係を説明するための線図、第４図（Ａ）および（Ｂ）は本実施例の変形例を示ず説
明図、第５図はその使用態様を説明するためにインク残塁と抵
抗値との関係を示す線図、第６図（＾）および（Ｂ）はそれぞれ極性の異なる残量
検知回路の２例を示す回路図、第７図は第６図（八）および（Ｂ）のような極性の異な
る回路を実現するための回路構成例を示す回路図、第８図（Ａ）〜（ＤＪは本発明の他の実施例を示す模式
図、第９図および第１０図は従来の残量検知系の２例を示す
模式図である。１４・・・記録ヘッド、ＩＱＧ・・・記録へラドチップ、１１０・・・インクタンク、１１２・・・インク吸収体、１２０．１２０八、１２０Ｂ・・・桟構ビン、１２６・
・・リレースイッチ、１３０・・・電極板。第図Ｉ第２図（Ａ）（Ｂ）＋４第図第図１２０日第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】１）記録液を含浸した記録液吸収体と、前記記録液の残量検出用の電極をなし、前記吸収体に挿
入またはこれを圧接する形態の電極部材とを具えたことを特徴とする記録液収容部材。２）請求項１記載の記録液収容部材と、該収容部材から記録液の供給を受け、これを記録媒体に
対して吐出することにより記録を行う吐出部とを一体に具え、液体噴射記録装置に着脱可能としたこと
を特徴とする液体噴射記録ヘッド。