JPH0542680A

JPH0542680A - インクタンクの残量検出装置

Info

Publication number: JPH0542680A
Application number: JP3226591A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Fujimura; 義彦藤村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-08-12
Filing date: 1991-08-12
Publication date: 1993-02-23
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: JP2929792B2

Abstract

(57)【要約】【目的】スポンジなどの多孔質材が充填されたインク
タンク内のインク残量を目視によって精度よく確認でき
るインクの残量検出装置を提供する。【構成】インクタンク４は、ヒートシンク２に取り付
けられた印字ヘッド１にインクを供給するサブインクタ
ンク３に着脱自在に接続される。インクタンク４内に
は、スポンジ５が充填され、インクが充満される。その
壁面の一部をアクリルで構成するとともに、アクリルの
内面に毛管力の異なる複数の溝部７を形成する。スポン
ジの毛管力とインクタンク壁面の溝の毛管力との大小関
係により、毛細管に形成した溝内に入り込むインクの状
態が変化し、インク残量の検出ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タ、特に、プリントヘッドと着脱自在に構成され、プリ
ントヘッドにインクを供給するインクタンクの残量検出
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクタンクにおけるインク残量検出装
置としては、特開平２−３３２２号公報に記載されてい
るように、インクタンクに電極を設けて電極に通電し、
インク中を流れる電流値によってインクの有無を検出す
るものが多く提案されている。インクタンク分離型のイ
ンクジェットカートリッジにおいても、特開平２−１９
８８６２号公報に記載されているように、ヘッド側に設
けられた電極によって、インクの有無を検出するものも
提案されている。インク残量検出装置として、インクに
通電する電流値によるもの以外に、インク圧力を検出す
るもの、インクの透過光を検出するものなどが提案され
ている。特開昭５８−１９４５５２号公報に記載されて
いるように、インクタンクのインクを目視で確認する簡
単な機構のものも提案されている。

【０００３】しかしながら、上述した従来のインク残量
検出装置では、以下のような欠点があった。電流値によってインクの有無を検出するものは、イ
ンクの電気分解を防ぐために、パルス状電圧あるいは交
流電圧を印加して検出する必要があり、検出回路が複
雑、かつ、高価なものとなる。インクタンク分離型のインクカートリッジでは、イ
ンクタンクは使い捨てとなるが、検出電極をインクタン
クに設けるとインクタンクが高価なものとなる。また、
ヘッド部に気泡が混入すると、インクタンクにインクが
残っていても残量切れとして誤検出をする。検出が正常
に行なわれても、インクタンク内のインクがなくなって
から、ヘッド部のインクがなくなるため、残量切れを検
出した段階でヘッド部に気泡が混入しやすいという問題
もある。従来のインクジェットプリンタのインクカートリッ
ジには、特開昭６３−８７２４２号公報に示すような、
プリントヘッドに送るインクをハウジング内に充満して
配置されたポリウレタンフォーム等の吸収性の多孔質材
に貯蔵することによりプリンタの振動にかかわらず安定
してプリントヘッドにインクを送ることのできるものが
ある。このような多孔質材に含まれるインクの残量は、
多孔質材の濃度差として見られる筈であるが、多孔質材
から完全にはインクがなくならない、しかも、多孔質材
がインク染料によって染色されたりして、目視では精度
良く確認することができない。インクタンクでインク中を流れる電流値は、インク
が電極に触れるか否かによりステップ状に変化するの
で、検出が容易である。しかし、インクタンクの内部に
インクを保持するスポンジ等の多孔質材を充填した場合
には、多孔質材の電気抵抗がインクの含有量によって連
続的に変化するから、インクの有無の判定基準が明確で
なく、検出精度を高くすることが困難である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたもので、スポンジなどの
多孔質材が充填されたインクタンク内のインク残量を目
視によって精度よく確認できるインクの残量検出装置を
提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、スポンジなど
の多孔質材が充填されたインクタンクにおいて、インク
タンクの壁面の少なくとも一部を光透過性部材で構成す
るとともに、光透過性部材で構成されたインクタンク壁
面の内面に毛管力の異なる領域を有する溝を形成したこ
とを特徴とするものである。

【０００６】前記インクタンクの光透過性部材に形成さ
れた溝は、複数の深さの異なる溝であり、かつ、深さの
順に配列することができる。前記インクタンクの光透過
性部材に形成された溝の内面を、粗面化するようにして
もよい。

【０００７】

【作用】インクを含んだスポンジの表面に、毛細管を接
触させると、スポンジの毛管力とインクタンク壁面の溝
の毛管力との大小関係により、毛細管に形成した溝内に
入り込むインクの状態が変化する。すなわち、スポンジ
の毛管力は、スポンジ内部に含まれるインク量が多いと
弱く、インク量が少ない場合は強い。スポンジ内部の毛
管力が弱い場合は、溝の毛管力が勝り、溝はインクで充
填される。インクタンクの壁面を光透過性部材で構成
し、外部から溝を目視すると、溝は黒く認識でき、溝内
部のインクが確認される。

【０００８】スポンジ内部のインクが減ってくると、ス
ポンジ内部の毛管力が増してくる。例えば、毛管力の異
なる複数の溝を設けておくと、スポンジの毛管力が増加
につれて、毛管力の弱い溝のインクはスポンジに吸収さ
れていく。インクが充満されていない溝を外部から目視
すると、溝の内面で光が反射されるから、溝内部にイン
クがなくなったことが確認される。

【０００９】このようにして、スポンジ内部に含まれる
インクの量に応じてインクが視認される溝が変わってい
き、インクタンク（スポンジ）のインクの残量を知るこ
とができる。

【００１０】なお、多孔質材は、形成された溝の内部に
充満しないように配置することは勿論であり、また、溝
の形状は、幅、深さ、あるいは、その双方を決定するこ
とにより、毛管力を選定することができる。上述したよ
うに、毛管力の異なる溝を複数設けるようにしてもよ
く、あるいは、１つの溝を段階的または連続的に毛管力
が相違するようにしてもよい。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明のインクタンクの一実施例を
説明するためのインクジェットヘッドの概略構成図であ
り、（Ａ）図は斜視図、（Ｂ）図は正面図、（Ｃ）図は
側面図である。図中、１は印字ヘッド、２はヒートシン
ク、３はサブインクタンク、４はインクタンク、５はス
ポンジ、６は大気連通孔、７は残量観察窓、８は溝部で
ある。インクジェットヘッドは、大別すると、記録ヘッ
ド部と記録ヘッド部に着脱可能な容量が大きいインクタ
ンクとから構成されている。記録ヘッド部は、印字ヘッ
ド１と、印字ヘッドが取り付けられたヒートシンク２
と、容量が小さく中にスポンジの入ったサブインクタン
ク３と、印字ヘッドに電気信号を供給する図示しない配
線部とからなっている。インクタンク４は、少なくとも
その一部が透明な残量観察窓７となっており、インクタ
ンク４の内部が観察可能となっている。インクタンク４
内には、スポンジとインクが充填されており、スポンジ
は透明な残量観察窓に押圧された密着状態となってい
る。記録ヘッド部とインクタンク４とは、ジョイントに
よって接続されており、インクタンク４内のインクは、
ジョイントを介して記録ヘッド部に供給される。印字に
伴い、インクタンク内のインクが消費されていき、イン
クがなくなるとインクタンクを交換し、新しいインクタ
ンクから記録ヘッド部にインクを供給する。したがっ
て、インクタンクにおけるインクの有無の確認は、イン
クタンクの交換時期を決定する上で重要である。この実
施例のインクタンク４の残量観察窓７は、アクリルを用
いて、透明な観察部として構成されている。

【００１２】図２は、残量観察窓７の一部を溝部と直角
方向に切った断面図である。複数の溝部８がスポンジ５
に接する面に形成されている。溝部８は、この実施例で
は、断面が半円形状であり、深さ（半径）は、１００〜
１０００μｍである。インクタンクに入れられているス
ポンジ５は、ポアサイズが約３００μｍのウレタンフォ
ーム、あるいは、ＰＶＡフォームであり、気孔率は、約
８０％である。初期には、インクタンク４には、タンク
容量の約７０％のインクが充填されている。この状態で
は、残量観察窓７の透明観察部に設けられた溝部８に
は、全てインクが充填されており、溝部８にインクが充
填されていることは、透明観察部を通して観察される。
インクの消費に伴い、深い溝部のインクは、スポンジ５
に吸収されていき、初期の約２０％までにインクが減少
すると、深さが２００μｍ以上の溝ではインクが観察さ
れなくなる。インク不足によって印字が劣化するのは概
ねこのレベルであり、深さ２００μｍの溝部に、インク
が充填されているか否かが、インクタンクの交換時期を
示す指標として利用できる。

【００１３】インクの消費量と溝の深さとの関係の概略
を図３に示した。横軸はインク残量（％）であり、縦軸
は、溝部の相対的な深さを示したものである。インクの
残量と、溝部にインクが充填される関係は、残量観察窓
の材料、表面荒さ、スポンジ密度、スポンジ材料などに
よって変化する。残量観察窓の壁部の材料としては、ア
クリルのほか、ガラス、ポリカーボネートなどを用いる
ことができる。しかし、壁部の材料は、完全に透明でな
くてもよく、透光性があればよい。例えば、白濁してい
る材料でもよい。

【００１４】溝部の断面形状は、図２に示した半円形溝
のほか、図４（Ａ）に示すＶ字形溝８ａ、図４（Ｂ）に
示す矩形溝８ｂ、図４（Ｃ）に示すようなＶ字形と矩形
の合成したような形状の溝８ｃなどでも良い。これらの
溝は、毛管力を変えるため、幅及び／又は深さを異なる
ようにするのがよい。矩形溝の場合には、幅または深さ
を独立に変えることは容易である。Ｖ字形溝の場合は、
頂角を変えることにより、幅または深さを独立に変える
ことができる。これらの溝には、スポンジ５が溝中に入
らないように設けられている。

【００１５】溝の表面を細かく荒らしておくと、溝の界
面で光が乱反射して溝内のインク充填の有無の様子をコ
ントラスト高く見ることができる。

【００１６】溝の配列は、図５に示すように、浅い溝か
ら深い溝へ順番に並んでいると残量が視覚的にとらえや
すくてよい。このように、複数の溝を設ける場合は、そ
の並び順を、下から上、上から下、右から左、左から右
など適宜の配列を採用することができる。溝の方向は、
図１で説明したように、水平方向に限らず、図６に示す
ように、垂直方向でも、あるいは、傾斜した方向でもよ
い。図７に示すような同心円状としてもよい。

【００１７】１本の溝を用いて、段階的、あるいは、連
続的に、溝の幅または深さ、あるいは、双方を変化させ
るようにしてもよい。

【００１８】

【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、スポンジ内部のインクを直接検知するのでは
なく、光透過性部材で構成されたインクタンク壁面に設
けられた溝の内部のインクを目視するので、判断が確実
である。また、インクタンク壁面に溝を設けるだけの簡
単な構成であり、特別な電極や検知回路を必要としない
から、安価であるという効果がある。

【００１９】さらに、記録ヘッド部ではなく、インクタ
ンク内のインクの残量が検知できるので精度の高い検出
ができる。毛管力の異なる領域を有する溝を用いたこと
により、インクタンク内のインクの消費を二値的な情報
としてではなく、量的な検出ができるという効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略構成図であり、
（Ａ）図は斜視図、（Ｂ）図は正面図、（Ｃ）図は側面
図である。

【図２】残量観察窓の一実施例の断面図である。

【図３】インクの消費量と溝の深さとの関係の説明図
である。

【図４】溝部の形状の異なる実施例の断面図である。

【図５】本発明の実施例の溝の配列順序を示す断面図
である。

【図６】本発明の他の実施例の溝の配列方向を示す正
面図である。

【図７】本発明の別の実施例の配置を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１印字ヘッド、２ヒートシンク、３サブインクタ
ンク、４インクタンク、５スポンジ、６大気連通
孔、７残量観察窓、８溝部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スポンジなどの多孔質材が充填されたイ
ンクタンクにおいて、インクタンクの壁面の少なくとも
一部を光透過性部材で構成するとともに、光透過性部材
で構成されたインクタンク壁面の内面に毛管力の異なる
領域を有する溝を形成したことを特徴とするインクタン
クの残量検出装置。