JPH03247456A

JPH03247456A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH03247456A
Application number: JP2044976A
Authority: JP
Inventors: Takuyuki Matsuo; 卓幸松尾; Yoshiaki Takayanagi; 義章高柳
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1990-02-26
Publication date: 1991-11-05
Anticipated expiration: 2015-08-14
Also published as: JP3075286B2

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〕本Ｃ＝は、記録ヘッドからインクを吐出させて配録を行
なうインクジェット記録装置に関する。

〔従来の技術〕

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、記録
データに基づいて、紙やプラスチック薄板等の被記録材
上にドツトパターンから成る画像を記録してい（ように
構成されている。

前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、
ワイヤドツト式、サーマル式、レーザービーム式等に分
けることができ、そのうちのインクジェット式（インク
ジェット記録装置）は、被記録材にインクを吐出させて
記録を行なうように構成されている。

インクジェット記録装置は、高密度記録および高速記録
が可能であり、ノンインパクト方式であるため騒音が少
なく、多色のインクを使用してカラー画像を記録するの
が容易であるなどの利点を有している。

この種の記録装置では、インクタンク内のインクを記録
ヘッドに供給しながら記録するので、該インクタンク内
のインク残量を検知することが要請される。

従来、インクジェット記録装置におけるインクの残量検
知の方法としては、例えば、インクを収容するタンクあ
るいは該タンクと記録ヘッドとを結ぶ流路内に複数の電
極を設け、該電極間の電気抵抗を検出し、インクの電気
抵抗がその残量と相関があることを利用してインク残量
を検知する方法が採られていた。

第１２図はインク残量と電気抵抗の関係を示すグラフで
ある。

第１２図によれば、インク量の減少に従って前記電極間
の電気抵抗が上昇していく。

したがって、予め、検出したいインク残量（検出インク
残量レベル）に対応した電気抵抗値（設定抵抗４値）を
設定しておき、検出値がこの設定値を越えた時点で表示
などで警告を発し、同時に記録を停止させるという方法
が採られていた。

［発明が解決しようとする技術的課題］上記従来の方法
では、第１２図の特性からもわかるように、インク量が
あるレベル以下になると、検出電極間の電気抵抗が２．
激に立ち上がる。

さらに、この特性は、インク吐出部や検出電極の固体差
によって、同図の曲ｉａ、ｂ、ｃのようにバラツキが生
しる。

ここで、インクをタンク容量いっばいまで使おうとして
、設定抵抗値を同図中の抵抗値ｄに設定したと仮定する
。

しかし、実際問題として、この設定抵抗値は数百にΩに
なり、検出することが難しく、仮に検出できたとしても
、特性ａ、ｂ、ｃのバラツキの下ではインク残量の方で
同図中のｅ、ｆ、Ｈのような検出レベルのバラツキとし
て現れる。

インクジェット記録装置では、前記インクｉｌｅ〜ｇの
差はＡ４サイズの記録用紙に換算して数十枚の差となる
。

したがって、従来、前記設定抵抗値は、インクや検出電
極の個体差の影響が少ないｈ部分に設定していた。

このような設定では、個体差が無いという利点はあるが
、インク残量が多い時点で検出信号が発せられることに
なり、インク補充回数が増大したり、イ吏いｔ舎てイン
クタンクではランニングコストが増大するなどの問題が
あった。

本発明ハ、上記技術的５題に鑑みてなされたものであり
、インク残量の検出精度を高めることができ、インクタ
ンク内のインクを有効に使い切ることができるインクジ
ェット記録装置を提供することを目的とする。

〔課題解決のための手段］本発明は、前記設定抵抗値を第１２図中のｈと定め、前
記検出電極デ該抵抗値を検出するとともに、該検出時点
からインクの消費に関係した事象、例えば、記録枚数、
吐出ドツト数または走査回数等の計数を開始し、設定値
だけ計数が経過した時点で以後の記録を停止させるよう
にしたものである。

すなわち、本発明は、記録ヘッドからインクを吐出させ
て記録を行なうインクジェット記録装置において、イン
ク残量を検知する残量検知手段と、記録動作に関係した
事象の発、手回数を計数する計数手段と、前記残量検知
手段の検知出力が所定レベルに達した時点から前記計数
手段の計数を開始させる制御手段と、を有する構成とす
ることにより、インク残量の検出精度を高めることがで
き、インクタンク内のインクを有効に使い切ることがで
きるインクジェット記録装置を提供するものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例によるインクジェット記
録装置の断面図であり、第２図は第１図の平面図である
。

なお、本実施例では、インクタンクとインク吐出部を一
体に構成し、これをカートリッジとして記録装置本体に
着脱可能にした記録ヘッドが使用されている。

第１図および第２図において、ｌはインクジェット記録
ヘッドの本体部分である記録へラドチップであり、該ヘ
ッドチップ１は用紙やプラスチック薄板等の被記録材２
０対面して移動しつつ記録信号に応じてインクを吐出し
、記録が行なわれる。　所定量のインクを収納するイン
クタンク２は、上部に連通部分を有し、仕切り板３によ
って供給部６と前記記録へラドチップ１とに分割された
形態で一体化され、所定量のインク消費に応じて交換す
る記録ヘッドとして機能するように構成されている。

すなわち、図示の実施例では、記録ヘッドとインクタン
クを一体化したカートリッジ（通常、使い捨てタイプ）
が使用されている。

前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット記録ヘッドであって、熱エネルギ
ーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。

また、前記インクジェット記録ヘッドは、前記電気熱変
換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸
騰による気泡の成長によって、吐出口よりインクを吐出
させ、記録を行なうものである。

前記供給部６の内部には、インク吸収体４およびインク
量検出用電極５．５が設けられている。

インクタンク２の供給部６は、気泡を容易に通さない多
孔質体のフィルター７を介して、ヘッドチップ１と結合
されている。

前記供給部の前記フィルター７の上側に前記インク吸収
体４が充填されており、該インク吸収体にインクが保持
されている。

インクタンク２の上部には、疏水性連泡体９を介して微
細な大気連通孔８が設けられおり、ヘッドチップｌのイ
ンク消費に応じて、インク吸収体に保持されたインクは
、ヘッドチップ部で気泡を生じることなく、供給部６か
らヘッドチップ１へ供給される。

ところで、記録へ７ドチツプｌの液路列ｌＯ内には、イ
ンクを吐出するためのエネルギーを発生する電気熱変換
体などの吐出エネルギー発生素子が設けられている。

また、インクタンク２の供給部６には、前記インク吸収
体４内に挿通されるピン状のインク残量検知用の一対の
電極５．５が設けられている。

カートリッジ本体には、前記電極５．５に電気接続され
る電極列ＩＩが設けられている。

なお、ヘッドチップｌ内には、インク吸収体４からイン
クを供給され、該インクを各液路ｌＯ内に供給するため
の液室１５が形成されている。

以上の一体型のカートリッジの取り扱いは、主としてイ
ンクタンク２側を持つようにしである。

また、前記カートリッジの記録装置本体への装着および
取外しは、第１図中の矢印Ａおよび矢印Ｂの方向に行な
われる。

装着の際には、タンク２を保持するカートリッジレバー
１２を付勢方向（矢印Ｃ方向）と逆の方向（矢印り方向
）に押し込んだ状態で、手中リッジ２３に対してほぼ上
方から落とし込み、カートリッジの保合部１４とキャリ
ッジ２３の受は部１３とを係合させ、かつカートリッジ
側の電極列１１と本体側のフレキシブルケーブル１５Ａ
とを圧接状態で電気接続させる。

カー）リッジ挿入後、前記カートリッジレバー１２をゆ
っくりと矢印Ｃ方向に操作することにより、該カートリ
ッジは下方へ付勢され、キャリ・７ジ１３上に固定され
る。

また、カートリッジの取り外しは、前記カートリッジレ
バー１２を開放し、該カートリッジを上方へ引き出すこ
とにより、容易に行なうことができる。

本実施例による記録装置で記録を行なう場合は、送りロ
ーラ対１６送り排出ローラ対１９によって記録ガイド１
８上を矢印Ｆ方向に搬送される被記録材２０に対し、該
被記録材２０の搬送方向と略直角方向のキャリッジ軸２
２に沿って移動するキャリッジ２３上の記録へラド（一
体型カートリッジのへラドチップ１）からインクを吐出
する。

なお、図示の例では、前記キャリッジ２３の走査移動の
際、該キャリッジ２３に軸支されたコロ２１により、被
記録材２０の幅方向に延びる紙押さえレール１７を該被
記録材２０に押し付けるように構成されている。

さらに、第１図および第２図において、キャリッジ２３
は、記録信号に同期するように回転する走査ドラム２７
に巻き付けられた駆動ワイヤ２６に結合されており、プ
ーリ２８．２９間で矢印Ｇ方向に往復動する。

前記キャリッジ２３は、キャリッジ軸２２を中心に回動
可能に支持されており、キヤワノジ回動モータ３１を回
動させることにより、キャリッジ回動ギヤ３０およびキ
ャリ・７ジギヤ２５を介して矢印Ｅ方向（垂直方向）に
回動させることができる。

第３図は、前記インク吸収体４内のインク残量と残量検
知用の電極５．５間の抵抗値との関係を示すグラフであ
り、この場合も第１３図の場合と同様、インク吐出部や
検知電極等の個体差によって、第３図中の特性曲線ａ、
ｂ、ｃのようにバラツキが生じている。

小さいながら導電性を有するインクが消費され、インク
吸収体４内のインク量が減少すると、第３図に示すよう
に、インク吸収体４の電気抵抗が上昇するので、インク
残量検知用電極５．５間の検知値が変化してインク吸収
体４内のインク量が所定量より少なくなったことを検知
することができる。

さらに、本発明実施例では、後述する手段により、吸収
体内のインク量が記録するのに不適当な状態になったこ
とを検出すると、−度記録を停止し、次に示すメカ機構
によりインク吸収体４ヘインクを補充する仕組みになっ
ている。

第４図は本実施例のインクジェット記録装置の動きを示
す断面図である。

前記キャリッジ回転用モータ３１が回転すると、キャリ
ッジ２３はキャリッジ軸２２を中心に矢印Ｅ方向回転し
て第４図に示すような姿勢になる。

この姿勢では、インクタンク２内のインクが仕切り板３
の上部から供給部６へ供給され、インク吸収体４は再び
充分なインクを保持するようになる。

その後、モータ３１を逆転して、キャリッジ２３および
カートリッジを元の位置に復帰させればよい。

なお、このようなインク補給の時に、インク吸収体４の
保持力を越える量のインクが供給部６内に流入すること
も考えられる。

そのような場合には、第５図に示すような吸弓ギヤツブ
３２、吸引孔３３および吸引ポンプ３２からなる吸引手
段を用い、吸引キャップ３２を吐出口面に密着させ、前
記吸引ポンプ３４で吐出口列１０側からａｉｔ吸引して
やることにより、吐出口部分を適正な水頭に保つことが
できる。

ところで、本実施例で用いたインク吸収体４には、イン
ク量が容積の７０％を超えると吐出口部分の水頭圧が適
正な範囲（例えば、−２０〜−４ＱＭａｑｕの負圧）を
趨えて高くなってしまい、吐出口からの漏洩や吐出口形
成面の濡れが生し昌くなり、一方、逆に２０％以下のイ
ンク量では吐出が不安定になるものがあった。

しかし、ここで、従来の構成と本実施例の構成とをイン
ク容量に関して比較すると、本実施例の構成では、従来
のものよりも多くのインクを同一の体積で有効使用する
ことができる。

すなわち、従来の構成では、インク吸収体が内部の全域
に充填されていたため、それだけで内容積の約３０％が
無駄になるのに加えて、初めに入れたインクのうちイン
ク吸収体から引き出せないインク量も１０％以上あった
。

これに対して、本実施例では、インク吸収体４をカート
リッジの一部に設けたので、インク吸収体４のカートリ
ッジ内容積に対する割合が減り、したがって、その分イ
ンクの有効使用量を増やすことができた。

なお、本実施例においては、キャリッジ、２３および一
体型のカートリッジを回動させるための所定の操作を行
なう手段としては、前述のようなモータ３１を使用する
手段の他、種々の構成を採ることができる。

例えば、所定の位置に、キャリッジ２３と係合して矢印
Ｅ方向に回動させながら該キャリッジを案内する部材を
設け、インク残量検知用電極によって所定量未満になっ
たことが検薙された時に、該部材に沿ってキャリッジ２
３を移動させるようにしでもよい。

また、操作者がカートリッジをキャリッジ２３より取り
外し、これを振る等してインクをインク吸収体４に補給
することもできる。

さらに、カートリッジの変位を伴わずに、カートリッジ
自体に、インクタンク部２とインク供給部６との間のイ
ンク連通路を開閉可能にする手段を設け、開放時にイン
ク供給部６（その内部のインク吸収体４）にインクを補
給するように構成することもできる。

また、本実”施例では吐出方向を下向きにしたが、本発
明は、吐出方向がどのような方向であっても、同様に適
用可能なものである。

また、インクタンク２とインク吸収体４との間の仕切り
部３に設けられた連通部を開放／閉塞する補給手段とし
ては、磁性体または永久磁石で構成され、例えば、開閉
弁および磁力駆動手段からなる弁構造を使用することが
できる。

このような磁力を利用した開閉弁によれば、容品に記録
ヘッドごとにインク補給が可能な構成にでき、キャリッ
ジ上に複数の記録ヘッドが設けられるような場合でも、
各別にインク補給を行なうことが可能になる。

また、前述のような磁力を利用するものではなく、例え
ば、操作者が記録ヘッドを取り外し、弁体と一体に設け
られたレバー等を操作することにより、インク補給を行
なうように構成することもできる。

次に、以上の実施例におけるインク残量（インク吸収体
４のインク保持量）と吐出口に加わる圧力（水頭圧）と
の関係について説明する。

第６図は、インク残量と吐出口に加わる圧力との関係、
すなわち、上記の関係を示すものである。

第６図において、曲線ａはインク吸収体４による吸収力
が小さい場合を示し、曲線すはインク吸収体４による吸
収力が大きい場合を示す。

また、同図中に示すインク吸収体の最大保持量とは、イ
ンク吸収体４に溢れるほどのインクが補給された状態を
意味する。

ここで、吐出口付近の圧力は、所定範囲の負圧に維持さ
れることが望ましい。

この圧力が正であれば、吐出口からのインク漏れや、該
漏れまたは吐出動作後のインク引込み動作不良などによ
る吐出口面の濡れが生しるという不具合が起き易い。

また、所定値を超える負圧になると、吐出動作が不円滑
になったり、吐出後の吐出口付近へのインクの再充填（
リフィル）が行われ難くなる。

いずれにしても、吐出口付近の圧力が上記所定範囲を外
れると、吐出特性や吐出量等に悪影響が生じ、画像品位
が乱れることになる。

第７図は、吐出口に加わる圧力（水頭圧）とインク吐出
量との関係を示すグラフである。

記録ドツトの径を均一にして良好な画像品位を得るため
には、インク吐出量が安定していることが重要であり、
インク吐出量は水頭圧に左右されるので、インク吐出量
がほぼ一定の範囲を超えて急激に減少していく範囲にな
る前に、すなわち、水頭圧がある値より低くなる（負圧
が強くなる）前に、吸収体４の残量検知結果に基づいて
補給動作を行なうことが望ましい。

再び第６図において、吐出口部分の圧力は液路の毛管力
および吸収体４の吸収力等によっても左右される。

特に、吐出方向を鉛直方向下向きにした第１図の実施例
では、吸収体４と吐出口面との位置関係によって作用す
る圧力の影響も考慮する必要があり、吸収力が大きく速
やかに吐出口部分が負圧となる曲１ｂを示すような吸収
体を選定するのが好ましい。

一方、第６図中の曲線ａに示すような吸収体では、吸収
体部のインク収納量が少なくなり、カートリッジ全体に
対するインク比率が小さくなり、不利である。

また、水平方向に吐出を行なうような構成では、吸収体
部と吐出口面との位置関係から、インク残量が多くても
負圧が得られ易いので、曲線ａのような特性を示す吸収
力の小さなものであってもよい。

なお、第６図中の曲線すでは水頭圧の変動が大きくなる
が、第７図に示すようにインク吐出量が急激に落ち込む
前（水頭圧Ｑ０になる前）に残量無しを検知するように
構成すればよい。

また、インク吐出玉名ルギーが大きく、吐出口の濡れに
対しても吐出特性が劣化しにくいヘッドチップ１等の記
録へラドの場合は、吐出口付近のインクメニスカスが破
壊されず漏れが生しない範囲であれば、その水頭圧を正
にすることもできる。

次に、本発明実施例によるインクジェット記録装置にお
けるインク吸収体内のインク残量検知手段について説明
する。

本発明実施例のインクジェット記録装置は、第１図で説
明したような構成を存し、インク吸収体４内に少なくと
も２本の′：ｉｔ極５．５を設け、この電極５に対して
インク残量検出のために設定された検出タイミング時に
パルス電圧を印加し、その間に電極間抵抗値を検出する
ことによりインク残量を判定するように構成される。

第８図はこのパルス電圧およびそのタイミングを例示す
るグラフである。

ここで、所定のタイミングでパルス電圧を印加する理由
は、直流電圧を印加することによるインクの電気分解を
防止するためである。

第３図は、実際のインク残量と電極間抵抗値との関係を
例示するグラフである。

第３図に示すように、ある残量以下になると抵抗値が急
激に増大し、所定の抵抗値のしきい値を設定することが
困難になる。

すなわち、例えば、残ＮＰｌを検出レベルに設定した場
合、個々のカートリッジの個体差がΔＲで示すように大
きくなり、所定のしきい値を設定することが難しくなる
。

したがって、本発明実施例では、インク残ｆｌＰ２を第
１の残量チエツクレベルに設定する。

インク残量が比較的多い範囲内のＰ２をチエツクレベル
に設定する場合は、抵抗値のバラツキがΔＲ２と小さい
ため、中心値Ｒｔをしきい値レベルに設定することによ
り、容易に精度の高いインク残量検出を行なうことがで
きる。

しかし、残量Ｐ２の時点では、通常、標準記録出力でさ
らに記録紙数十枚分の記録が可能なだけのインクが残っ
ているため、この時点で警告表示を発生して記録動作を
禁止または停止することは適切ではない。

そこで、本発明実施例によれば、残量Ｐ２を検出した時
点から記録枚数カウンターを動作させ記録枚数を計数し
、所定枚数の記録を行なったことを検知した時点で警告
表示を行なうとともに、記録動作を停止または禁止する
ように制御される。

その場合、第７図の特性曲線でインク吐出量が急激に落
ち込む点Ｑ０になる前に警告を発生するように、前記記
録枚数カウンターのカウント数を監視することが要請さ
れる。

第９図は、以上説明した本発明実施例を実現するのに好
適な制御系のブロック図である。

第９回において、インク残量検知回路１０１は、第１図
中の残量検知用電極５．５と該電極にパルス電圧を印加
する機能を備え、該電極間の電気抵抗を検出し、設定さ
れている検出量設定値Ｒ２と常時比較を行なって、検出
抵抗値が設定値Ｒ２を超えた時記録制御回路１０２にイ
ンク残量検出信号Ｓ、を出力する。

インク残量検出信号Ｓ、を入力として受けた記録制御回
路１０２は、予告信号（第１の警告信号）Ｙｌを出力す
ると同時に、記録枚数計数回路１０３に対して記録枚数
の計数を開始するように計数開始信号Ｓ２を出力する。

記録枚数計数回路１０３は、計数開始信号Ｓ！を入力し
た直後から、被記録材２０の給紙あるいは排紙に対応し
て記録制御回路１０２から出力される記録枚数信号Ｓ、
を入力し、別に設定されているカウント設定値ＣＩとの
比較を行なう。

計数がカウント設定４ＩＬＣＩに達した時点で、記録枚
数計数回路１０３は計数完了信号Ｓ４を記録制御回路１
０２に対して出力する。

計数完了信号Ｓ４を入力した記録制御回路１０２は、警
告信号（第２の警告信号）Ｙ２を出力すると同時に記録
停止信号Ｓ、を出力し、記録動作を停止させる。

本実施例において記録枚数を計数するのは、インク残量
を被記録材２０の枚数によって推定するためである。

すなわち、比較的に検知精度の低いあるいは検知可能範
囲の狭い第１の検知手段によって大まかな検知を行なっ
た後に、残量検知を第２の検知手段に切り換えることに
より、検知精度の向上を図っている。

具体的には、前記電極５，５間の抵抗値Ｒ，によってイ
ンク残量の検知が行なわれた後、インクタンク内の残り
インクをある程度まで使い切る目的で残インク量から記
録可能な枚数を定め、この設定枚数を記録するまでは記
録を禁止または停止させないように制御するものである
。

その場合、−枚の被記録材２０への記録密度（インク吐
出量）は記録ごとに異なるので、カウント設定値は標準
的記録密度（標準的なインク消費量７枚）を用いて決め
られる。

本実施例における前記予告信号Ｙ、および前記警告信号
Ｙ！は記録装置の使用者に対して行なうものであり、特
に予告信号Ｙ、はインクが残り少なくなってきたことを
知らしめ、インク残量で記録可能な枚数以上の記録枚数
を設定しないように注意を促す目的がある。

また、前記警告信号Ｙ２は、記録装置の動作を停止させ
る旨を使用者に知らしめる目的がある。

以上説明した実施例によれば、精度の高いインク残置検
出を行なうことができ、インクタンク内のインクを有効
に使い切るインクジェット記録装置が得られた。

〔その他の実施例〕

前述の本発明実施例では、第２の検知手段（警告信号Ｙ
２を発する手段）として記録枚数を計数する手段を用い
たが、第２の実施例（本実施例）として、吐出するイン
クドツト数を計数することによって実施することもでき
る。

第１０図は本実施例を実現するための制御系を例示する
ブロック図である。

第１０図において、インクドツト数計数回路１０４は、
記録ヘッドに加えられる吐出パルス信号Ｓ、のパルス数
をカウントする。

この吐出パルス信号Ｓ、は、記録制御回路１０２から出
力され、記録ヘッドの入力となる信号である。

本実施例は、以上の点で前述の本発明実施例と相違する
が、その他の部分は実質上同じ構成を有しており、それ
ぞれ対応する部分を同一符号で表示し、それらの詳細説
明は省略する。

本実施例によれば、インク消費量に比例するインク吐出
パルス信号Ｓ６のパルス数を計数（カウント）するので
、前述の実施例と比べ、インク残量の検出をより正確に
行ない得るという効果が得られ赳。

また、本発明の第３の実施例は、前記予告信号（第１の
警告信号）Ｙｌが発せられた後、記録のために記録ヘッ
ドが移動する走査回数を計数（カウント）シ、その計数
値が設定回数になった時前記警告信号（第２の警告信号
）Ｙｔを発するものである。

すなわち、本発明は、前記第２の検知手段として記録ヘ
ッドの被記録材２０上の走査回数を計数（カウント）す
る手段を使用して実施することもできる。

第１１図は、第３の実施例を実現するための制御系を例
示するブロック回である。

第１１図において、記録へ、ド走査回数計数回路１０５
は、記録ヘッドが記録のために被記録材２０に沿って移
動する走査回数をカウントする。

この記録ヘッドの被記録材上の走査回数の信号は、記録
制御回路１０２から出力され、前記記録ヘッド走査回数
計数回路１０５に入力される。

本実施例によれば、第２の検知手段によって、インク消
費量と相関を有する記録ヘッド走査回数を計数（カウン
ト）するので、前述の第１の実施例に比ベインク残■検
出精度を高めることができ、前述の第２の実施例に比ベ
カウンターの容量を小さくし得るという効果が得られた
。

なお、以上の各実施例では、本発明を、記録ヘラド１が
キャリノン２３に搭載されて被記録材２０上を移動する
シリアル方式のインクジェット記録装置に通用する場合
を例に挙げて説明したが、本発明は、フルマルチタイプ
の記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置において
も同様に実施することができ、同様の効果を得ることが
できた。

また、本発明は、カラー記録のように複数個の記録ヘッ
ドを用いる場合など、記録ヘッドの数に関係無〈実施す
ることができ、同様の作用効果を達成し得るものである
。

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブル
ジェット方式のインクジェット記録ヘッドおよび該記録
へノドを用いるインクジェット記録装置において、優れ
た効果をもたらすものである。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうのが好
ましい。

この方式は、所謂オンデマンド型、コンティニュアス型
のいずれにも通用可能であるが、特に、オンデマンド型
の場合には、液体（インク）が保持されているシートや
液路に対して配置されている電気熱変換体に、記録情報
に対応していて核沸騰を越える２、速な温度上昇を与え
る少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、
電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッド
の熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一
対一対応し液体（インク）内の気泡を形成出来るので有
効である。

この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（
インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する
。

この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の
成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液体（
インク）の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス
形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号
明ｔａ書、同第４３４５２６２号明細書に記載されてい
るようなものが適している。

尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、更に優れた記録を行なうことができる。

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ
構成（直線状液流路又は直角液流路）の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００
号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。

加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリッ
トを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭
５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を
吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開
昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた構成としても
本発明は有効である。

更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応し
た長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッ
ドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や一体
的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮
することができる。

加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリンシタイブの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

又、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘ
ッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので好ましいも
のである。

これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対しての、キ
ャッピング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段
、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの
組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行
なう予備吐出モードを行なうことも安定した記録を行な
うために有効である。

更に、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色の
みの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構
成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異な
る色の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少なく
とも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。

以上説明した本発明実施例においては、インクを液体と
して説明しているが、室温やそれ以下で固化するインク
であって、室温で軟化もしくは液体、あるいは上述のイ
ンクジェットではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以
下の範囲で温度調整を行なってインクの粘性を安定吐出
範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから
、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれ
ばよい。

加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固
形状態から液体状態への態度化のエネルギーとして使用
することで防止するが、または、インクの蒸発防止を目
的として放置状態で固化するインクを用いるかして、い
ずれにしても、熱エネルギーの記録信号に応した付与に
よってインクが液化してインク液状として吐出するもの
や、被記録材に到達する時点で既に固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インク使用も本発明には通用可能である。

このような場合、インクは、特開昭５４−５６８４７号
公報のように、多孔質シートの凹部または貫通孔に液状
または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に
対して対向するような形態としてもよい。

本発明においては、上述したインクに対して最も有効な
ものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、記録
ヘッドからインクを吐出させて記録を行なうインクジェ
ット記録装置において、インク残量を検知する残量検知
手段と、記録動作に関係した事象の発生回数を計数する
計数手段と、前記残量検知手段の検知出力が所定レベル
に達した時点から前記計数手段の計数を開始させる制御
手段と、を有する構成としたので、インク残量の検出精
度を高めることができ、インクタンク内のインクを有効
に使い切ることができるインクジェット記録装置が提供
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるインクジェット記録装
置の断面図、第２図は第１図の平面図、第３図はインク
残量とインク残量検知用電極間の電気抵抗との関係を例
示するグラフ、第４図は第１図のインクジェット記録装
置のインク補給時の動作を示す断面図、第５図は第１図
のインクジェット記録装置のインク回復手段を模式的に
示す部分平面図、第６図はインク残量と吐出口に加わる
圧力との関係を例示するグラフ、第７図は吐出口の水頭
圧とインク吐出量との関係を例示するグラフ、第８図は
インク残量検知の検知タイミングおよびパルス電圧を例
示するタイミングチャート、第９図は本発明によるイン
クジェ・ノド記Ｕ装置の第１の実施例のインク残量検知
手段の制御系を例示するブロック図、第１０図は本発明
によるインクジェット記録装置の第２の実施例のインク
残量検知手段の制御系を例示するブロック図、第１１図
は本発明によるインクシエンド記録装置の第３の実施例
のインク残量検知手段の制御系を例示するブロック図、
第１２図はインク残量とインク残量検知用電極間の電気
抵抗との関係を例示するグラフである。以下に、図面中の主要な構成部分を表す符号を列挙する
。 ■・−・−・−記録ヘノド部（ヘラドチンプ）、２−・
・−・・インクタンク部、４−・−・・インク吸収体、
５・−・−インク残量検知用電極、６−・−・−供給部
、１０−・−・−・吐出口列、１６・・−・・・・送り
ローラ、２０−−−−一被記録材、２３−・−・キャリ
ッジ、３１・−一−−−キャリッジ回転モータ、３２−
−−−−一吸引キャノプ、３４・−・−吸引ポンプ、１
０１−・−一−−−インク残量検知回路、１０２記録制
御回路、１０３−−−一記録枚数計数回路、１０４−−
−インクドツト数計数回路、１０５記録ヘンド走査回数
計数回路、ｙ、　　−予告信号、Ｙ２−−一一−−警告
信号。第６図第７図ｈミｇ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）記録ヘッドからインクを吐出させて記録を行なう
インクジェット記録装置において、インク残量を検知す
る残量検知手段と、記録動作に関係した事象の発生回数
を計数する計数手段と、前記残量検知手段の検知出力が
所定レベルに達した時点から前記計数手段の計数を開始
させる制御手段と、を有することを特徴とするインクジ
ェット記録装置。
（２）前記計数手段の計数開始と同時に第１の警告を発
し、該計数結果が設定値に達した時点で、第２の警告を
発するとともに記録を停止することを特徴とする請求項
１に記載のインクジェット記録装置。
（３）前記計数手段は記録された被記録材の数を計数す
ることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジ
ェット記録装置。
（４）前記計数手段はインクの吐出ドット数を計数する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェ
ット記録装置。
（５）前記計数手段は記録ヘッドの記録のための走査回
数を計数することを特徴とする請求項１または２に記載
のインクジェット記録装置。
（６）前記記録ヘッドが、熱エネルギーを利用してイン
クを吐出する記録ヘッドであって、熱エネルギーを発生
するための電気熱変換体を備えているインクジェット記
録ヘッドであることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
かに記載のインクジェット記録装置。
（７）前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギ
ーにより生じる膜沸騰による気泡の成長によって、吐出
口よりインクを吐出させることを特徴とする請求項６に
記載のインクジェット記録装置。