JPH0463780B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、インク残量検知装置、特にインクを
保持した貯蔵部と該貯蔵部とからインクが供給さ
れる印字ヘツドとの間のインク供給経路に設けら
れ、前記貯蔵部内のインク残量を検知するインク
残量検知装置に関するものである。

従来技術 近年、微細なノズルからインクを吐出させて記
録媒体に画像、文字などを記録するインクジエツ
トプリンタが普及しつつある。この方式のプリン
タではインクリボンなどを用いず、インクタンク
内に貯蔵された液状インクを、インクタンクとチ
ユーブを介して接続された印字ヘツドの吐出機構
により微細な液滴として紙等の記録媒体に飛翔さ
せて記録を行なつている。したがつてインクジエ
ツトプリンタにおいては、インクリボン式のプリ
ンタとは異なり、インク切れによる印字不良を防
止するためにインクタンク内のインク残量を検出
する機構が設けられるのが普通で、インク残量が
充分でなくなつた際に警告音などを発してインク
補充、ないしはカートリツジ式に構成されたイン
クタンクの交換を促す構成が採られていた。

従来、密閉系のインクタンクの残量検出にはイ
ンク水頭検出方式、歪ゲージを用いたインクタン
ク重量検出方式など各種の方式が採用されている
が、水頭検出方式は偏平（横型）な可撓性のイン
クタンクには不向きであり、また、重量検出方式
は落下や振動に弱い、という欠点がある。

第１図に従来のインクジエツトプリンタのイン
ク残量検出機構の例を示す。第１図においては通
気口を設けられたケース２内に可撓性材から成る
袋状のインクタンク１が収納されている。このイ
ンクタンク内のインクは針状のパイプ３から供給
チユーブ５に供給されるが、パイプ３と供給チユ
ーブ５間には半導体センサなどを用いた圧力検出
器４が設けられており、この圧力検出器によりイ
ンクの液面を検出するものである。このような水
頭検出方式の残量検出装置においては、検出精度
を高めるためにインクタンクを縦に配置するので
インクの液面の変動が大きく、供給路の圧力に対
する影響が大きいという欠点がある。

なお、インクタンクと記録ヘツドの間の供給路
に液圧検出手段を設け、常時インク供給経路の圧
力変化を監視する方式も考えられるが、このよう
な方式では、インク供給経路の微小な圧力変化を
監視する必要があり、記録ヘツドの振動や、供給
経路中に生じた気泡などの影響を受けやすく、検
出精度が低いという問題がある。

また、印字中も常時インク供給経路の圧力変化
を監視する場合は、インク残量なしと検出された
時点が印字期間中である可能性が高い、すなわ
ち、印字中にインク切れなどの障害が生じる可能
性がきわめて高いという問題がある。

目 的 本発明は、以上の問題に鑑みてなされたもの
で、簡単で安価な構造により、確実にインクタン
クのインク残量を検知することができるインク残
量検知装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のインク残
量検知装置においては、インクを保持した貯蔵部
と該貯蔵部からインクが供給される印字ヘツドと
の間のインク供給経路に設けられインク残量を検
知する装置において、上記印字ヘツドに作用する
吸引手段の吸引動作後にインク供給経路に生じる
圧力変化に基づいて上記貯蔵部内のインク残量を
判別する手段を有する構成を採用した。

実施例 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。ただし、以下の各図面において従
来例と同一または相当する部分には同一の符号を
付し、その説明は省略する。

第２図に本発明のインクジエツトプリンタの模
式図を示す。第２図において符号７で示されるも
のはインクジエツトヘツド７で、不図示の圧電素
子などを用いたインク吐出機構を備えており、イ
ンク供給路５を介してケース２内に収納された可
撓性のインクタンク１と結合されている。

通常のインクジエツトプリンタでは、カートリ
ツジ式のインクタンク交換直後のインク供給路お
よびインクジエツトヘツド７へのインク初期充填
のため、あるいは長期に渡る非使用によりインク
供給路内に気泡が入つたり、インクが凝固したり
した場合の回復用のために符号８，９，１０で示
されるようなインク吸引機構が設けられている。
これはインクジエツトプリンタにおいてはインク
通路がインクタンクから印字ヘツドまで常に気泡
などが混入することなくインクで満たされていな
ければならないからである。以上のような回復な
いしは初期充填用装置は電源投入時、あるいは印
字中の所定タイミングなど、様々な時期に駆動さ
れるよう設定される。

ここで例示する吸引機構は印字領域外、あるい
はヘツドキヤリツジ上などに配置されるもので、
キヤツピング８によりインクジエツトヘツド７の
先端部を密閉し、チユーブ９を介して吸引装置１
０により比較的大きな負圧を印加してインク吸引
を行なうことによりインクを吸い出し、気泡、凝
固物、ゴミなどを除去、あるいはインクジエツト
ヘツド７に対してインクの初期充填を行なうもの
である。

本発明においては回復動作ないしは初期充填動
作の際のインク供給路５内の負圧の状態を検出す
ることによつてインクタンク１内のインク残量を
検出する。このために第２図に示すようにインク
供給路５の中間部に半導体センサなどを用いた圧
力検出器４が設けられる。この圧力検出器４はブ
ザーなどの警報部１３に結合されており、インク
残量が所定レベル以下になつた際に警告を発する
よう構成されている。

この圧力検出器の圧力検知タイミングは吸引装
置１０の圧送動作（吸引動作）に連動して決定さ
れる。すなわち、吸引装置１０の駆動用のスイツ
チ１１のオン／オフに連動して圧力検出器の検出
動作が行なわれ、遅延回路１２により検出タイミ
ングが遅延される。

第３図に圧力検出のタイミングを示す。初期充
填ないしは回復時の吸引動作に際しては、ます不
図示の駆動手段によりキヤツピング８によりイン
クジエツトヘツド７の吐出口が密閉され、しかる
後にｔ０の時点で吸引装置１０がスイツチ１１を
介して駆動される。

次にｔ０ないしはｔ１の時点から所定時間遅延
回路１４による遅延が行なわれ、ｔ２〜ｔ３で圧
力検出器４によりインク供給路５内の圧力検出が
行なわれる。この際の遅延時間はインク供給路
５、およびインクジエツトヘツド７内の流路抵抗
等により決定される。

このように遅延を伴なつて圧力検出を行なうの
は、本実施例のようなインクジエツトヘツド７外
部の吸引機構により吸引を行なう方式の回復装置
では、比較的大きな負圧によりインク吸引を行な
わなければならないからである。というのは、本
発明では後述するようにインク残量検出のための
圧力検出が大気圧に近い小さな負圧領域で行なわ
れるためで、吸引装置１０の動作時、あるいは直
後ではインク供給路５内の負圧は吸引装置１０の
発生負圧のみによつて決まつてしまうからであ
る。したがつて、発生負圧の比較的弱いチユーブ
ポンプなどによる回復用圧送装置をインクタンク
１とインクジエツトヘツド７間に設けるようなイ
ンクジエツトプリンタでは遅延回路１４を省略す
ることもできる。

第４図にインクタンク１内のインク残量に対応
したインク供給路５内の負圧状態を示す。第４図
において、検出曲線Ａ，Ｂで示すようにインク供
給路５内の圧力は吸引装置１０の動作直後の大き
な負圧領域（−9m・Ag程度）から流路抵抗に応
じた時間で徐々に大気圧に近い領域に回復する。

インクタンク１内にインクが充分ある場合に
は、ｔ２の時点では符号Ａで示すようにインク供
給路５内の負圧はある一定のエンプテイレベル
PEよりも高い圧力に復帰する。これはインクタ
ンク１が可撓性材により形成されており、インク
が充分入つている場合にはインクタンク１が潰れ
る方向へスムーズに変形し、インク供給路５内に
抵抗なくインクが流入できるからである。

インクタンク１内のインク残量が減少すると、
インク供給路５内の圧力の回復にだんだん長い時
間を要するようになり、ほとんどインクがなくな
ると符号Ｂで示すようにｔ２の時点では所定のエ
ンプテイレベルPEを割つてしまうようになる。

これは前記のインクタンク１の変形がスムーズ
に行なわれなくなり、インク供給路５内へのイン
ク供給が順調に行なわれなくなるためである。し
たがつて、検出すべきインク残量に応じて所定の
エンプテイレベルPEを定めておき、ｔ２の時点
でインク供給路５Ａ内の負圧がエンプテイレベル
PEを割つている場合に警報部１３が駆動される
ように構成しておけば、正確にインクタンク内の
インク残量が残り少なくなつたことを報知でき、
インクタンク１の交換を促すことができる。ある
いはまたインクタンク１の変形率の変化が負圧変
化に与える影響を利用して、負圧の変化率を演算
手段などを用いて検出して警報部１３を動作させ
るようにしてもよい。この警報タイミングの一例
を第３図最下段に図示しておく。

以上のような実施例によれば、インクジエツト
プリンタに不可欠な回復用等の圧送（吸引）装置
の他に圧力検出器および遅延回路を設けるのみで
よいので、簡単安価な構成により確実な残量検出
を行なうことができる。

効 果 以上の説明から明らかなように、本発明による
インク残量検知装置では、初期充填時、定期的、
あるいは、インク吐出不良などの際に行う印字ヘ
ツド回復動作などにおいて、印字ヘツドに作用す
る吸引手段の吸引動作後にインク供給経路に生じ
る圧力変化に基づいて貯蔵部内のインク残量を判
別する。

したがつて、吸引手段の吸引動作に応じてイン
ク供給経路に強制的に生じた負圧が大気圧へ復帰
するときの大きな圧力変化幅の中でインク残量の
低下に伴うインク供給経路の圧力変化を検知する
ようにしているため、インク供給経路中に生じ得
る微小な圧力変動の影響を受けることなく、例え
ば、常時インク供給経路の微小な圧力変化を監視
するような方式に比べ極めて高い精度でインク残
量の判別を行うことができる。

また、本発明では、インク残量検出に吸引手段
の吸引動作で生じる圧力変化を利用するために、
常時インク供給経路の微小な圧力変化を監視する
のではなく、印字動作とは別の期間において残量
検出を行うことができる。したがつて、印字ヘツ
ドに対するインクの初期充填時にインクタンクに
十分な量のインクが存在するか否かを使用者が知
ることができ、印字途中でインク切れを起こす可
能性を著しく低下できる。

また、インク残量検出に吸引手段の吸引動作で
生じる圧力変化を利用するので、供給路中の悪影
響を与える気泡などを除去した上で残量検出が行
われることになり、この意味でも検出精度が高ま
る。さらに、回復操作時に吐出不良の原因がイン
クの残量低下に基づくものなのか否かを知ること
ができ、操作性を向上できる、という優れた効果
がある。

いずれにしても、本願発明は、通常記録時に供
給移動されるインクの量よりも多量のインク移動
を行つた際の圧力変化を検知する方式なので、通
常記録のインクによる圧力変化を検知する方式に
比べ、より確実でインク残量検知の誤動作を防止
できる。具体的には、インクタンク内に残存して
いるインク量が記録にとつて適正か否かの状態を
多量のインク移動により明確化できるので、相対
性に優れた作用効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインク残量検出機構の模式図、
第２図は本発明の印字装置の構成を示すブロツク
図、第３図は本発明における圧力検出タイミング
を示すタイミングチヤート図、第４図は本発明に
おけるインク残量検出の原理を説明する線図であ
る。 １……インクタンク、４……圧力検出器、５
Ａ，５Ｂ……インク供給路、７……インクジエツ
トヘツド、８……キヤツピング、１０……吸引装
置、１１……スイツチ、１２……遅延回路、１３
……警報部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インクを保持した貯蔵部と該貯蔵部からイン
   クが供給される印字ヘツドとの間のインク供給経
   路に設けられインク残量を検知する装置におい
   て、 上記印字ヘツドに作用する吸引手段の吸引動作
   後にインク供給経路に生じる圧力変化に基づいて
   上記貯蔵部内のインク残量を判別する手段を有す
   ることを特徴とするインク残量検知装置。 ２ 上記判別手段は、上記圧力変化を所定の基準
   と比較した結果に応じて、上記貯蔵部内のインク
   残量を検知することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のインク残量検知装置。 ３ 上記判別手段は、上記圧力変化の変化率を演
   算した結果に応じて、上記貯蔵部内のインク残量
   を検知することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載のインク残量検知装置。 ４ 上記判別手段は、上記圧力変化の検知タイミ
   ングを上記吸引手段の吸引動作に対して所定期間
   遅延する遅延回路を備えている特許請求の範囲第
   １項から第３項までのいずれか１項に記載のイン
   ク残量検知装置。 ５ 上記判別手段は、インクジエツト記録装置に
   設けられた上記貯蔵部のインク残量低下を報知す
   ることにより、上記貯蔵部の交換を促す報知手段
   を備えている特許請求の範囲第１項から第４項ま
   でのいずれか１項に記載のインク残量検知装置。