JPH0353943A - インクジェット記録装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、インクジェット記録装置に関し、詳しくはイ
ンクタンク等のインク貯留部材におけるインク残量を検
知し、この検知に基く告知を行う構成を具えたインクジ
ェット記録装置に関する。

［従来の技術］ インクジェット記録装置におけるインク残量検知の構成
は、従来より種々提案されている。例えば、インクタン
クに連通ずる液室に眼体な設け、インク残量に応じて変
位する膜体によって回路の閉成が行われインク無しを検
知する構成や、インク供給路やインクタンク内に電極対
を設け、電極間の抵抗値に基いてインク残量を検知する
という構成があった。

とりわけ、電極をインクタンク内に設ける構成は、残量
検知を比較的正確に行い得る等の利点を有し、従来より
よく用いられてきた構成であり、また種々の変形例も提
案されてきた。

また、従来は、検知される残量のレベルは単一であり、
残量がこのレベルに達したことを検知すると残量無しを
示す表示等の告知を行っていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例においては、検知される残量
のレベルが単一であるため、インク残量がこのレベルに
達して初めてインク無し、あるいはインク残量がわずか
であることを知ることになる。

すなわち、従来のインク残量検知の構成によっては、い
つ頃インクが無くなるのかを予測できず、インク切れを
招いて記録画像が未完成となったり、品位を損なったも
のとなる場合がある。これを未然に防止するためインク
切れに備えて予備のインクを収容したインクタンクを別
に設ける構成をとる場合もあり、このような場合には、
装置規模等が不経済となっていた。

また、インクジェット記録装置を複写機の記録部として
用いるような場合、大量の連続コピーを行う時には、コ
ピー動作の途中でインク無しの告知が行われても、これ
に対応するのは困難であるため、このような場合にも結
果としてインク切れによる画像品位劣化を招くことにな
る。

これを防止する意味で、操作者は、大量の連続コピーを
行う場合にインクがまだ残っているにもかかわらず新し
いインクと交換する場合も生じ、インク消費に関して不
経済を招くという間囲点もあった。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもの
であり、インクタンク等のインク貯留部材内に配設され
た電極間のインク残量に関する抵抗値等を複数レベル設
定し、この複数レベルの各々に基いてインク残量の検知
を行うことにより、インク残量が少ない等の予告を行う
ことが可能なインクジェット記録装置を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ そのために、本発明ではインクを貯留するためのインク
貯留部材と、インク貯留部材が貯留するインク量を検出
するための電極対と、電極対間のインク量に応じて変化
する値を検出するための回路とを具えたインクジェット
記録装置において、回路が検出する値を複数の所定値に
基いて判別し、当該判別の各々に応じて所定の告知を行
う残量検知制御手段を有することを特徴とする。

［作　用コ 以上の構成によれば、インク貯留部材内に配設された電
極間で検出されるインク残量に関する抵抗値等の値を複
数レベル設定し、この複数レベルの各々に基いてインク
貯留部材内のインク量検知を行うことにより、インク残
量が少ない等の予告を行うことが可能となる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明をす
る。

第１図は、本発明の一実施例に関しインクタンク一体型
記録ヘットカートリッジを具えたインクジェット記録装
置の側断面図であり、この装置は複写機の記録部として
構成されている。

図において、１０６は、インクジェット記録ヘッドの本
体部分である記録ヘッドチップであり、ヘッドチップ１
０６は副走査方向（記録媒体搬送方向）に配列する複数
の吐出口、およびこれら吐出口に連通ずる部位に吐出エ
ネルギー発生素子を配設し記録媒体１１１に対向しつつ
移動することによって記録信号に応じた記録媒体１１１
へのインク吐出を行う。１０２は、所定量のインクを収
納するためのインクタンクであり、タンク１０２はその
内部にインクを保持するための吸収体１０１　とインク
残量検知用の一対の電極１１０を具え、インクタンク１
０２から供給されるインクはインク流路１１２を通りへ
ッドヂップ１０６にインクを供給している。また、イン
クタンク１０２とインク流路１１２　とは、気泡を容易
には通さない孔径を有する多孔質体のフィルタ１１３を
介して結合されている。

インクタンク１０２上部のタンク壁の一部には、疎水性
連泡体が形成されこの連泡体の微細な大気運通孔を介し
てインクタンク中のインクに大気圧が作用している。こ
れにより、ヘッドチップ１０６におけるインク吐出に応
じて、吸収体１０１に保持されたインクはへッドチップ
１０６へ気泡を生じることなく供給される。

ところで、上述したようにヘッドチップ１０６には、イ
ンクを吐出するためのエネルギーを記録信号に応じて発
生する電気熱変換体よりなる吐出エネルギー発生素子が
配設され、また、インクタンク１０２内には、吸収体１
０１内に挿入されるピン形状のインク残量検知用電極対
１１０が設けられており、これらに電気的接続を行うた
めの電極が電極列１１４の形態でまとめられている。電
極列１１４から制御部へは、フレキシブルケーブル１０
９によって接続されている。

インクタンクｌ０２．とヘットヂップ１０６は一体型の
カートリッジとなっており、キャリッジ１０３に対する
装着および取外しが容易にできるようになっている。こ
の結果、インクが無くなった場合は、カートリッジを新
しいものと交換する。

記録に際しては、紙搬送ローラ１０５および排紙ローラ
１１５によってガイド１１６上を図中、矢印八方向に搬
送される記録媒体１１１は、キャリ・冫ジ軸１１７に沿
ったキャリツジ１０３の走査に伴い、キャリッジ１０３
のコロ１０４を介して紙押えレール１０８によりガイド
１１６上に押圧される。

なお、本実施例においては、カラー記録が可能な構成と
なっており、第１図で示したインクカートリッジか１色
のインクにつき１個、すなわち４色のインク分で４個の
カートリッジがキャリツジ１０３　に搭載されている。

これらカートリッジを搭載する構成においては、インク
の無くなった場合など、所望のカートリッジのみを個々
に交換できるようになっている。

第２図は、インク残景検知の構成を示す回路ブロック図
である。

インク残量検知の構成は、各カートリッジ毎に独立に具
えており、どの色のインクが無くなったかわかるように
構成されている。

第３図は、残量検知電極間抵抗値とインク量の関係を示
す線図である。

インクが吸収体１０１に充分ある場合は抵抗値は下がり
、図中Ｂレベル（約１（ｌｋΩ）以下となる。

また、この関係においては、インクが減少してくると急
激に抵抗値が高くなるレベルがあり、このレベルをＡレ
ベル（約２００ｋΩ）とすると、これ以上の抵抗値を示
す場合はインクはなくなっていると考えることができる
。

第２図において、電極１１０間の抵抗値を検出するため
に負荷抵抗ｌ２をつけ、電圧変換を行い、Ａ／Ｄコンバ
ータｌ１によりディジタル信号に変換し、ＣＰＵＩＯは
このディジタル信号に基いて抵抗値を判断する。なお、
図中に示す符号の末尾Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは各色インクに対
応したカートリッジの回路を示す。ＣＰＵＩＯは上記判
断に基き、第５図にて後述される処理を行い、操作部２
０１にその情報を表示する。また、ｃｐｕｉｏはこれと
共に、記録装置本体のキャリッジｌ０３、記録媒体１１
１　、およびヘッド１０６等よりなる記録部２００にお
いてインク残量検知に基く所定の制御を行ってもよい。

第４図は、第２図に示した操作部２０１の詳細を示す模
式図であり、同図において、リセットキー２０２は、濃
度設定等のモートをリセットするキーであり、プリント
キー２０３は、記録開始を指示するためのキーである。

また、テンキー２０５により記録枚数を人力することが
でき、設定された枚数は数値表示器２０４に表示される
。

また、濃度変更キー２０６により、各インク色毎に濃度
変更ができる。さらに、濃度変更セレクトキー２１０に
より変更したい色を選択し、選択された色が表示器２０
７に点燈する。そして、キー２０６により変更された濃
度が表示器２０８にバー表示として表示される。

また、紙づまりが発生した場合、ＪＡＭ表示２０９が点
燈する。さらに、インク無し、またはインク１１ 量減少の場合表示燈２１１が点燈または点滅する。

第５図は、インク残量検知処理のフローチャートであり
、この処理は記録装置の動作中に所定のタイミングで起
動される。以下、このフローチャートに従って説明する
。

まず、ステップＳ３０１で、イエローインクのＩＥ＆１
１０Ｙの抵抗値が第３図に示したＢ以下か否かを判断し
、Ｂ以下の場合は、インク量は十分であり、ステップＳ
３０５以降へ進み次のマゼンタインクのチェックに移行
する。

Ｂ以上の場合は、ステップ５３０２で第３図に示したＡ
以下か否かを判断し、Ａ以下（かつＢ以上）の場合はイ
ンク残量が少なくなっていることを示すため、ステップ
Ｓ３０４で表示燈２　１　１のＹの部分を点滅させイン
クが少なくなってきたことを警告する。抵抗値が八以上
の場合、イエローインクはなくなっているため、表示燈
２１１のＹを点燈状態にする。

以下、マゼンタインクについてはステップＳ３０５１　
２ 〜Ｓ３０８、シアンインクについてはステップ５３０９
〜Ｓ３１２、ブラックインクについてはステップ５３１
３〜Ｓ３１６でイエローインクの場合と同様な処理を行
う。

上記処理を終了すると、ステップＳ３１７でイエロー，
マゼンタ．シアン．ブラックのいずれか１つでもインク
無しと判断した場合には、ステップ５３１０で、記録装
置の動作などを停止する等の処理を行いコピーを禁止す
る。

なお、上記実施例においては、インク残量が少なくなっ
た時そのインク無し表示を点滅させたが、表示燈２１１
を２色表示にし、インク残量が少なくなった時は黄色表
示とし、インクが無くなった時に赤色表示としてもよい
。また、インク残量に関する告知は表示に限られず音を
用いてもよく、インク残量が少ない場合と無しの場合と
で表示と音とを組合せてもよい。

また、上記実施例では検知する抵抗値のレベルを２段階
としたが、これに限られず複数段階としてインク残量の
種々の段階に応じて適切な制御な行うようにしてもよい
。

さらに、抵抗値レベルの設定は、インクの種類や記録す
る画像、さらには記録量に応じて任意に設定できるよう
にし、よりきめ細かな残量検知を行うこともできる。

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブル
ジェット方式の記録ヘッド、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うものが好
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適用可能であるが、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
ートや液路に対応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急速な温度上昇
を与える少なくとも１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を生じさせて、結果的にこの
駆動信号に一対一対応した液体（インク）内の気泡を形
成できるので有効である。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１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号明細沓，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。な
お、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、さらに優れた記録を行うことができる。

記録ヘッドの構成としては、上述の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（直線状液流路または直角液流路）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１　５ 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な吐出部に
対応させる構成を開示する特開昭５９年第１３８４６１
号公報に基いた構成としても本発明の効果は有効である
。

さらに、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を用い
ることもでき、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１個の記録ヘッドとしての
構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を有
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、あるいは上述したように記録ヘット自体に
一休的に設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを
用いた場合にも本発明１　６ は有効である。

また、本発明に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
してのキャツピング手段，クリーニング手段，加圧ある
いは吸引手段，電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱
素子あるい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う予備吐出モードを行うことも安
定した記録を行うために有効である。

さらに、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、記録ヘットを一休的に
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または、混色によるフルカラーの少
なくとも１つを備えた装置にも本発明は極めて有効であ
る。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によればインク
貯留部材内に配設された電極間で検出されるインク残量
に関する抵抗値等の値を複数レベル設定し、この複数レ
ベルの各々に基いてインク貯留部材内のインク量検知を
行うことにより、インク残量が少ない等の予告を行うこ
とが可能となる。

この結果、予告に基いて新たなインクを準備することや
、それ以降に記録可能な記録紙の枚数をある程度知るこ
とができる等の効果が得られる。

また、本発明は複写機などの犬量の連続記録を行う装置
には特に有効なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に関し複写機において用い
られるインクジェット記録装置の模式的側断面図、 第２図は、第１図に示した装置におけるインク残量検知
の構成を示す回路ブロック図、第３図は、インク残量に
用いられる電極間抵抗とインク量との関係を示す線図、 第４図は、第１図に示した装置の操作部の詳細を示す模
式図、 第５図は、第１図に示した装置における残量検知処理を
示すフローチャートである。 １０・・・ｃｐｕ　　， ｌＩＹ，ｌＩＭ，ｌｌＣ，ｌｌＫ・・・八／Ｄコンバー
タ、１０１・・・吸収体、 １０２・・・インクタンク、 １０６・・・ヘッドチップ、 １１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０（：，ＩＩＯＫ・・・電極
（対）、１１２・・・インク流路、 １１３・・・フィルタ、 ２０１・・・操作部、 ２１１・・・表示燈。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）インクを貯留するためのインク貯留部材と、該イン
   ク貯留部材が貯留するインク量を検出するための電極対
   と、該電極対間の前記インク量に応じて変化する値を検
   出するための回路とを具えたインクジェット記録装置に
   おいて、 前記回路が検出する値を複数の所定値に基いて判別し、
   当該判別の各々に応じて所定の告知を行う残量検知制御
   手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置
   。 ２）複数色のインクの各々に対応して前記インク貯留部
   材を複数具え、該複数のインク貯留部材の各々について
   前記判別および前記告知を行う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）前記インク貯留部材と、該部材が貯留するインクを
   用いて記録を行うための記録ヘッドとを一体に構成し、
   かつ該一体構成を前記インクジェット記録装置に着脱自
   在になした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）前記所定の告知は、前記複数の所定値に応じてそれ
   ぞれ告知の態様を異ならせたことを特徴とする請求項１
   ないし３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。