JPH03270940A - インクジェット記録装置用のインクタンク - Google Patents

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１ 本発明はノズルよりインク滴を吐出して記録媒体に文字
等の記録を行うインクジェット記録装置に係り、特には
装置内に設けたインクタンク内のインクのエンド検出装
置に関する。

〔従来の技術ｊ ノズルからインク滴を吐出させて記録媒体上に記録情報
に応じた文字等の記録書込みを行うインクジェット記録
装置では、インクタンク内のインクが消費され尽くして
供給が断たれると、記録書き込みが不能になるばかりで
なく、保存されるべきデータが失なわれたり、ノズルに
至る管路内に空気が入り込んでインクを新たに補給して
ら記録書き込みが可能になるまでに多大のインク消費と
時間がかかってしまうといった問題が生じる。

［発明が解決しようとする課題１ このような問題に対処するにはタンク内にレベル検出器
を配設すればよいのであるが、特に印字ヘッドとともに
インクタンクをキャリッジ上に格載するようにした記録
装置においては、キャリッジのリターン時等の振動によ
ってインククンク内のインク内に発生した気泡がノズル
に通じる管路内に入り込むのを防ぐ必要がある。このた
め、インクタンク内にウレタンフオーム等の多孔質のフ
オームを収容してこのフオームにインクを含浸させると
いった手段が講じられており、インクのエンドを直接検
出することができないといった問題を有していた。

本発明の目的はこのようなインクタンク内の多孔質材に
インクを含浸させるようにしたインクジェット記録装置
においても、そのインクのエンドをきわめて正確に検出
することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、ノズルよりインク
滴を吐出して記録媒体に文字等の記録を行うインクジェ
ット記録装置において、下端に設けたインク室を介して
印字ヘッドと連通ずるインクタンクに水溶性インクを含
浸させる多孔質材を収容して、該多孔質材に接触する電
極と、前記インク室内に位置する電極とを配設するとと
もに、設定値を超える前記両電極間の抵抗変化を検出し
て出力するインクのエンド検出回路を設け、かつ前記設
定値が少なくと０２つ以上で構成されてなることを特徴
とする。

［作　用１ このように構成したことにより、多孔質材中のインクの
枯渇直前に生じる。多孔質材中のインクとインク室内の
インクとの間の連通面積の減少現象をインクのニアエン
ド及びエンドを意味する電気抵抗の変化として検出する
ことができる。したがって、印字ヘッドへのインクの供
給不能状態を事前及び直前に察知することができる。

〔実　施　例］ 以下、図示した実施例について説明するが、それに先立
って第３図および第４図により多孔質材に含浸されたイ
ンクの枯渇前後の状態と電気抵抗の変化について説明す
る。

上端をインクの取出し口となしたインク室Ａの上部に、
ポリウレタンフォームのような多孔質材Ｂを圧接させて
おく、すると、この多孔質材Ｂ中に含浸した水溶性イン
クｉは消費された量に相当する分順次毛細管作用により
インク室Ａ内に供給されて室内を満たす（第３図（ａ）
）。この状態のちとでは、多孔質材Ｂ中とインク室Ａの
それぞれに配設した２つの電極Ｓ＋、Ｓ２の間の抵抗は
小さくほぼ一定に維持されている（第４図の領域ａ）。

一方、多孔質材Ｂ中のインクが徐々に枯渇し、これに伴
ってインクｉと置き換わって多孔質材Ｂ中に侵入してき
た気体ｇの一部が、大きな抵抗を受けつつ多孔質材Ｂの
底部に達してインク取出し口の一部に顔を出すようにな
ると、この部分で連通していた多孔質材Ｂ中のインクｉ
とインク室Ａ中のインクｉとの間に部分的な途切れが生
じ（第３図（ｂ））、インクの連通面積の減少に相当す
る分画電極Ｓ、、Ｓ、間の抵抗が大きくなる（第４図の
領域ｂ）、さらに、多孔質材Ｂ中のインクｉの枯渇が進
むと、インクの連通面積はさらに減少し最後に多孔質材
Ｂ中のインクｉとインク室Ａ中のインクｉは分断され、
これに伴って画電極Ｓ、、Ｓ、間の抵抗は最大になる（
第４図の領域Ｃ）、したがって画電極Ｓ、、Ｓ、間の抵
抗を検出することにより、インクニアエンド及びエンド
を検出することが可能である。

第１．２図は上述したインクのエンド検出原理に基づい
て具体的に構成した本発明の一実施例を示したものであ
って、第１図はインクジェット記ｆｉ装置の要部を示す
断面図、第２図はインクエンド検出回路を示すブロック
図である。プラテン１に沿って往復動するキャリッジ２
にはプラテンｌに近接して印字ヘッド３が一体的に設け
られている。またヘッド３の後方には、内部にポリウレ
タンフォーム等の多孔質材よりなるフオーム７を充填し
たインクタンク８が設けられている。このインクタンク
８には、その蓋９に大気の取入れを可能にするための通
気孔ｌＯが設けられている。またその底面にはフオーム
７との密着を図る台状の突部１１が形成されていて、こ
の中心部から下方に向けて、フオーム７内の水溶性イン
クを収容し保持するインク室１２が形成されている。さ
らにこのインク室１２は、その下端からヘッド３の方向
に延びる連通孔１３を有している。この連通孔ｌ３の端
部はゴム栓１４により封止されていて、このゴム栓１４
に、フィルタ室４を介して印字ヘッド３と連通ずる中空
針５を挿通することによりインクタンク８内に収容した
水溶性インクを印字ヘッド３に供給するように構成され
ている。

図中符合Ｓ、、Ｓ、は前述したインクのエンド検出用の
電極である。一方の電極Ｓ、は、フオーム７と接触する
ようにインクタンク８の内壁面に設けられ、他方の電極
Ｓ、は水溶性インクと接触するようにゴム栓１４を貫通
して連通孔１３内に延びている。そして、これらの電極
Ｓ１．Ｓ＊のうちいずれか一方の電極、例えば電極Ｓ１
には第２図に示すように基準電圧ＶＣＣが印加され、他
方の電極Ｓ、は接地されている。基準電圧ｖｃｅが印字
されている側の電極Ｓ１には、微分回路１６と比較回路
１７とからなる抵抗変化量検出回路が接続されている。

そして、抵抗変化量があらかじめ設定値Ａ、設定値Ｂと
して２つ設定された一部レベルを超えたときの出力信号
によってインクニアエンド及びエンド検出が行われるよ
うに構成されている。

つぎに上述した装置によるインクのニアエンド及びエン
ド検出動作について説明する。インクタンク８内のフオ
ーム７にインクが十分蓄えられていて、画電極Ｓ、、Ｓ
、が水溶性インクを介して接続された状態にあるときは
、画電極Ｓ、、Ｓ２間の抵抗は小さくかつ安定している
。この状態はインクが減少して電極Ｓ１が直接インクと
接触しなくなってちフオーム７が湿潤している間は継続
する。

インクジェット記録装置の引続く記録書き込み動作によ
りフオーム７内のインクがさらに減少し、フオーム７に
侵入した気体がインク室１２の上部開口端に達してフオ
ーム７とインク室１２とを結ぶインクの連絡部の面積が
減少し始めると、これに伴って第４図の領域すに示すよ
うに抵抗は急激に増加する。この抵抗変化は直ちに微分
回路１６により変化量として検出される。そして、この
変化量が比較臼９１７に入力されている設定値Ａを超え
るようになると、比較回路１７からの出力信号は警告ラ
ンプ等を点灯して、インクタンク８内のインクがインク
エンドに近づいていることをパネル面上等に表示する。

すなわち、ニアエンド状態であることを表示する。この
時すでにインク室１２のフオーム７との境部である上部
開口端に気体が侵入していることらあるが浮力によって
連通孔１３へ流れ出ることはない。さらに、このニアエ
ンド状態で記録書き込み動作を続けると、フオーム７と
インク室１２を結ぶインク連絡部の面積の減少が進み、
やがてフオーム７内のインクとインク室１２内のインク
との間でインク切れの状態となる。この時点での抵抗変
化は直ちに微分回路１６により変化量として検出される
。そして、この変化量が比較回路１７に入力されている
設定値Ｂを超えるようになると、比較回路１７からの出
力信号により、キャリッジ２がホームポジションに戻っ
た時点で印字動作が直ちに停止する。この時点ではイン
ク室１２にインクが残留しているので、ノズルに至る管
路内に空気が入るのを確実に防止することができる。な
お上述したようなシーケンスは記録装置に組み込んでお
く。

また、上述した検出回路は周知の回路を用いてアナログ
的にもデジタル的に６構成することができる。さらに、
インク室１２側の電ｔｉｓ、は中空針５と兼ねさせるこ
とらできる。

次に、実際の実験例について説明する。容量が３０ｃｃ
の透明なインクタンク８の底部に深さ２０ｍｍ、内径６
ｍｍのインク室を設け、かつインクタンク８内に収容し
たボリウレクンフォームに染料を除去した透明な水溶性
インクを充填し、このインクをインク室１２の下端に挿
通した注射針により毎分０．５ｃｃずつ外部に放出しな
がらインク室１２の上端開口部に生じる空気の拡がりを
目視により観察した。その結果、空気の一部が開口部に
現われてから全面に拡がってインクの連通が断たれるま
での間の変化が、電気抵抗の変化として正しく取り出せ
ることが判明した。またこの間に至るまでの間にインク
を２４ｃｃ放出することができて、電気抵抗の大きな変
化が生じてからインクの供給が断たれるまでの間に、Ａ
４サイズの記録紙７０枚に標準的な記録書き込みが可能
であった。

〔発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、インクタンク内の多
孔質材に接触する電極と、インクタンク下部に設けたイ
ンク室内に位置する電極とを配設するとともに、これら
の電極間に生じる抵抗変化が２つの設定値を超えたこと
をそれぞれ検出して出力するインクのエンド検出回路を
設けたので、インクタンク内にあるインクのエンド状態
を事前に察知すること、及びノズルに至る管路内に空気
が入る前に確実に記録装置を停止することが可能となり
、インク切れに伴って生じる種々の不都合を未然に防ぐ
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例をなすインクジェット記録装
置の要部を示す断面図。第２図はインクのエンド検出回
路の構成図、第３図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）はインク切
れ前後の状態を示した説明図。第４図はインク消費量と
電気抵抗との関係を示した図。 プラテン 印字ヘッド 中空針 フオーム インクタンク インク室 電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ノズルよりインク滴を吐出して記録媒体に文字等の記録
   を行うインクジェット記録装置において、下端に設けた
   インク室を介して印字ヘッドと連通するインクタンクに
   水溶性インクを含浸させる多孔質材を収容して、該多孔
   質材に接触する電極と、前記インク室内に位置する電極
   とを配設するとともに、設定値を超える前記両電極間の
   抵抗変化を検出して出力するインクのエンド検出回路を
   設け、かつ前記設定値が少なくとも２つ以上で構成され
   てなることを特徴とするインクジェット記録装置。