JPH06191056A - インク・ジェット印刷ヘッドにおけるインクの消尽を認識する方法および装置 - Google Patents

インク・ジェット印刷ヘッドにおけるインクの消尽を認識する方法および装置

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JPH06191056A
JPH06191056A JP5137602A JP13760293A JPH06191056A JP H06191056 A JPH06191056 A JP H06191056A JP 5137602 A JP5137602 A JP 5137602A JP 13760293 A JP13760293 A JP 13760293A JP H06191056 A JPH06191056 A JP H06191056A
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    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インク・ジェット印刷ヘッドの貯溜部内のイ
ンクの消尽状態を予め調べる方法および装置を提供す
る。 【構成】 印刷ビット・ジェネレータ５０から、印刷さ
れるビットと対応するパルスがカウンタ５４へシリアル
に送られ、カウントされる。各パルスは印刷ヘッド３３
の各ノズルから放出される１つのインク液滴が対応す
る。メモリー５６には、規定時間内にカートリッジ１５
から蒸発するインク量と等しいインクの液滴数ｍと、貯
溜部内に保持されるインク量と等しい印刷ヘッドから放
出されるインク液滴数Ｎとが格納されている。クロック
回路５８は、上記規定時間が経過する毎に中央処理装置
４５に対して１つのパルスを送り、それに基いて数ｍを
加算回路６０へ送る。その和（ｍ＋Ｐｘ）がＮに等しい
時、コンパレータ６５が表示回路６７を付勢して、イン
ク・カートリッジの交換を警告する。

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・ジェット印刷
ヘッドの貯溜部におけるインクの枯渇の認識のための方
法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インク・ジェット・プリンタ、特に印刷
されるデータを例えばデータに対する中央処理および印
刷装置、あるいはファクシミリ装置の如き別の装置から
受取るインク・ジェット・プリンタにおいては、印刷ヘ
ッドの貯溜部に保持されるインクが思いがけず消尽状態
となり進行中の印刷動作を突然に中断する状態を防止す
ることが望ましい。
【０００３】上記の不都合を克服するための色々な従来
技術の方法および装置が公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】米国特許第４，２０
２，２６７号においては、インク貯溜部の床部にあって
インクで湿潤される１対の電極により、インク・ジェッ
ト印刷ヘッドの貯溜部内のインクの消尽を表示するシス
テムが記載されている。この電極は、検出回路に接続さ
れて電極間に保持されたインクの電気的抵抗の変化を表
示する。インクが枯渇状態に近づくと、電極の１つが露
出状態となり、検出回路が非常に高い抵抗を呈すること
によりインクの枯渇を表示する。このようなシステム
は、貯溜部が略々空になる時を表示するに過ぎないた
め、インクの枯渇の事前の表示は行わない。また、ヘッ
ドの前後の運動により生じる（インクの）動揺が電極の
１つをインクから一時的に露出させる結果を生じる時、
誤報を生じるおそれがある。更に、電極および関連する
電気的な接続があるために、貯溜部の構造を複雑にしか
つ貯溜部のコストを高くする。
【０００５】ヨーロッパ特許出願第５０９，７４７号
は、インク・ジェット印刷ヘッドの貯溜部内のインクの
検出のための別の装置を開示している。同特許出願にお
いては、１対の電極が貯溜部内に装入され、貯溜部のあ
る領域がインクに浸漬された多孔質材料で充填され、こ
の領域では貯溜部の残部よりも多孔質材料の毛管現象が
大きい。その結果、前記領域は、インクが使用されるに
伴い最後に空になる。このような構成では、電極がイン
クの電気抵抗のより早い増加を検出し、これによりイン
クの起ころうとしている枯渇を事前に表示する。
【０００６】このような装置は、前記の米国特許のシス
テムにおいて述べたインクの動揺運動により生じる如き
欠点の一部を排除するが、電極および関連する電気的接
点が存在する結果生じる複雑さおよびコストの高い構造
をもたらすことが明らかである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の望ましい実施態
様は、放出されるインクの液滴数をカウントする論理回
路の使用により従来技術の欠点を克服する。この構成
は、蒸発によるインクの散逸を勘案するように補正する
ことができる。同構成は、貯溜部に保持されるインク量
で予期される最大液滴数と比較され、この比較結果に基
いてインクの枯渇の事前の警告が行われる。
【０００８】本発明については、参照すべき特許請求の
範囲において更に正確に記載される。
【０００９】次に、本発明の望ましい実施態様を添付図
面に関して記述する。
【００１０】
【実施例】図１および図２において、インク・ジェット
・プリンタ１１のキャリッジ１０が図１の面と直角をな
す方向にガイド１２上を摺動可能であり、以下に述べる
ように、インク貯溜部１６と、印刷ヘッド３３とを含む
カートリッジ１５に対する支持部１４を含んでいる。
【００１１】支持部１４は、キャリッジ１０と一体の支
持要素１８と、カートリッジ１５に対する容器２２を形
成する３個の側壁部１９、２０、２１とからなり、前記
容器は頂部と底部で開口している。壁部１９、２１は相
互に平行であり支持要素１８に対して結合されている
が、壁部２０はカートリッジ１５の挿入および取出しを
容易にするため図１の下部に向かって収束している。特
に、壁部２０は、平坦でありかつ相互に異なる角度で傾
斜して、ガイド１２に平行な壁部２０の全幅に延長する
凸条２５を形成する２個の部分２３、２４を含む。
【００１２】前記凸条２５は、カートリッジ１５を挿入
中案内する機能を有する。カートリッジ１５は、矢印Ｆ
により示される回転運動を重力により生じるように破線
で示される傾斜位置に手で挿入される。カートリッジ
は、その挿入の終りに、位置決めおよび引掛け歯２７に
より容器２２に正しく位置され、この歯は壁部１９、２
１の各々と一体であり容器２２の内部に突出する拘束要
素２８に結合されている。
【００１３】最後に、カートリッジ１５は、このカート
リッジ１５の突起３１と係合するばね３０により支持要
素１８に固定される。
【００１４】カートリッジ１５は、それ自体の貯溜部１
６がインク中に浸漬されインク・ジェット印刷ヘッド３
３を下方に突起する部分３２で一体的に担持するスポン
ジ体部を保持する形式のものでよい。印刷ヘッド３３
は、どんなインク・ジェット形式のものでもよく、特
に、対応するノズルに連結され各々が抵抗即ちヒータ要
素を含む、インクのための１つ以上のセルを含む多層プ
レート３４からなるサーマル・タイプのものでよい。イ
ンクの各液滴は、対応するセルに含まれる抵抗要素の急
激な加熱効果によりノズルから放出される。これらの抵
抗要素は、支持要素１８の内面１８′に対して一端部で
固定されたフラット・ケーブル３５に送られる電気パル
スにより選択的に付勢される。
【００１５】カートリッジ１５が容器２２内の図１に実
線で示した位置に挿入されると、ケーブル３５はカート
リッジ１５の壁部に対して外側に固定された対応する接
触セット３６に対して押付けられ、ヘッド３３の抵抗要
素と電気的に接続される。フラット・ケーブル３５は、
別の端部３７において、プリンタの見えない構造体に載
置された印刷回路板４０（図２）に接続され、この回路
板４０は媒体Ｃ上の情報の処理および印刷のための、ま
たキャリッジ１０の運動の制御のための、特にカートリ
ッジ１５内のインクの監視のための関連する電子構成要
素を含む電気回路を含む。
【００１６】インク・ジェット・プリンタにおいて特に
必要と思われる要件は印刷されたページに被着されたイ
ンクをできるだけ早く乾燥することが得られるようにす
るため、例えば表面張力が小さく印刷媒体への浸透能力
が高い液体に基く種類の急速蒸発インクが広く使用され
てきた。
【００１７】カートリッジ１５がこのようなインクで装
填された時、カートリッジがプリンタに載置される期間
中、ある量のインクがカートリッジから蒸発する。従っ
て、インクの物理化学的特性が変化するに伴い、蒸発速
度の変化もまた存在する。
【００１８】図３は、インクの予期せざる消尽およびそ
の結果の印刷できない情報の逸失を防止する目的のため
カートリッジ１５内のインクの消尽の予防的監視を行う
よう設計される関連機能の装置を含む図２の回路部のブ
ロック図を示す。図３のブロック図は、例えばテレプリ
ンタあるいはファクシミリ装置の如き線Ｌ上のデータの
遠隔伝送のための装置を限定せず例示的に示している。
【００１９】公知の方法においては、中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）４５が回路の種々の論理的構成要素の全ての機能
の実施を管理し、バス４６上でこれら要素の各々にアド
レスおよび指令信号を送る。
【００２０】線Ｌに達するデータは、変復調回路４７
（ＭＯＤＥＭ）により復調されかつ復号されて、いわゆ
るページ・メモリー４９に一時的に格納される。中央処
理装置４５の制御下で、格納されたデータが、印刷ビッ
ト・ジェネレータと呼ばれる回路５０により処理され、
印刷ヘッド３３を付勢するための回路５２へ送られるの
に適するビット即ちピクセルのグループへ変換される。
【００２１】印刷ビット・ジェネレータ５０から、印刷
されるビットと対応するパルスの形態の信号が導体５３
上をカウンタ５４へシリアルに送られ、このカウンタが
Ｐｘで示されるその数を累進的にカウントする。このた
め、各パルスにはヘッド３３の各ノズルから放出される
１つのインク液滴が対応している。プログラム可能タイ
プのメモリー（ＥＰＲＯＭ）５６において、回路４０の
構成の過程で下記の如く定義される２つの数ｍおよびＮ
が格納される。即ち、ｍは、例えば２４時間内である規
定時間内にカートリッジ１５から蒸発するインク量と等
しいインクの液滴数であり、使用されるインクの種類に
依存する。Ｎは、貯溜部内に保持されるインク量と等し
いヘッド３３のノズルから放出され得るインク液滴数で
ある。特に、Ｎはカートリッジ１５内に保持されるイン
クの最小量と、ノズルから放出される各液滴の最大値と
の間の比から計算される。
【００２２】用語「インクの最小量」および「放出され
る液滴の最大量」は、多数のカートリッジおよび同じ種
類の印刷ヘッドにおいて行われる測定の統計的処理の結
果を指す。プログラム可能クロック回路（タイマー）５
８は、上記の規定された時間、例えば２４時間が経過す
る毎に中央処理装置４５に対して１つのパルスを送るよ
うに調整され、それに基いてメモリー５６が前記時間ま
でカウンタ５４によりカウントされたピクセル数Ｐｘに
加算される数ｍを加算回路６０へ送る。加算器６０の出
力６２はコンパレータ６５の入力６３に接続され、その
第２の入力６６がメモリー５６に接続されて数Ｎを受取
る。和（ｍ＋Ｐｘ）がＮに等しい時、コンパレータ６５
が表示回路６７を付勢してオペレータにインク・カート
リッジを交換するように警告する。
【００２３】このような交換が行われる時、オペレータ
はスイッチ６８を付勢し、これがカウンタ５４およびク
ロック５８をリセットする。
【００２４】図３のインク消尽調整回路は更に、図１の
容器内へ挿入されるカートリッジ形式の認識のための認
識回路７０を含む。実際には、種々の形式のカートリッ
ジ、例えば、印刷ヘッドと一体あるいは分離可能なカー
トリッジ、インクで浸漬されあるいは完全にインクで充
填されたスポンジ状体部を含むカートリッジ、保持され
るインク量を計測する内部電極を持つか持たないカート
リッジなどが図２のプリンタにおいて使用され、本発明
の方法に供される。
【００２５】容器内へ挿入された種々の形式のカートリ
ッジを弁別することができるためには、対応する印刷ヘ
ッドがインク液滴の放出のためのノズルと接続されない
１つ以上の抵抗要素を含み、この抵抗要素が回路７０か
ら付勢回路５２を経てフラット・ケーブル３５に送られ
る適当な信号により調べられる。
【００２６】図４は、本発明によるインクの消尽の認識
方法を実現するため図３の回路により行われる動作の一
連の論理を示す。
【００２７】問合せブロック７４により、中央処理装置
４５は、カートリッジ１５および関連する印刷ヘッド３
３がヘッドの幾つかの抵抗要素の回路の電気的接続の監
視によりそれらの所定位置にあるかどうかを検証する。
カートリッジが所定位置にないことが判れば、カートリ
ッジを挿入する指令がブロック７５により示される。
【００２８】問合せブロック７６により、中央処理装置
４５は挿入されたカートリッジの種類を判定する。ブロ
ック７６がインクの自動監視のための電極を備えたカー
トリッジを識別するならば、中央処理装置４５は、図示
しないが図４にブロック７９として示される適当な回路
を付勢する。
【００２９】しかし、ブロック７６がインクを監視する
電極を持たないカートリッジを識別するならば、中央処
理装置４５は、問合せブロック８０を介してディスプレ
イ４８（図３）によりオペレータにカートリッジが新し
いものであるか、即ち、カートリッジが交換されたかど
うかを尋ねる。その応答がＹＥＳであれば、オペレータ
はスイッチ６８を付勢してカウンタ５４およびクロック
５８をリセットする（ブロック８１）。応答がＮＯであ
れば、即ち、オペレータが所与の時間内にスイッチ６８
を付勢しなければ、中央処理装置４５は加算器６０を付
勢し（ブロック８２）、コンパレータ６５を付勢する
（ブロック８３）。
【００３０】ブロック８３の比較結果が肯定ならば、即
ち、印刷された液滴と蒸発に相等する液滴との和が先に
述べたように計測されるカートリッジのインク量に等し
いかあるいはこれより大きければ、中央処理装置４５は
カートリッジを交換する表示を付勢する（ブロック８
６）。同時に、数Ｎの計算に基いて交換されるカートリ
ッジ内に文字で少なくとも標準的な１ページを印刷する
に充分なインク量が依然として存在する高い可能性があ
るため、プリンタは進行中のページの印刷を完了するよ
うに再び付勢される（ブロック８７）。
【００３１】コンパレータ６５により行われ、ブロック
８３により示される比較結果が否定であれば、これは、
カートリッジがまだ消尽状態でなく、従って中央処理装
置４５がプリンタに対して印刷を続行するよう指令する
（ブロック８８）ことを意味する。
【図面の簡単な説明】
【図１】インク・ジェット・ヘッドおよびその容器を示
す部分断面図である。
【図２】本発明を具現したインク枯渇認識方法を用いる
インク・ジェット印刷ヘッドのためのキャリッジを示す
部分図である。
【図３】本発明を具現したインク枯渇認識のための回路
を示すブロック図である。
【図４】図１の回路により実施される動作を示すフロー
チャートである。
【符号の説明】
１０ キャリッジ １１ インク・ジェット・プリンタ １２ ガイド １４ 支持部 １５ カートリッジ １６ インク貯溜部 １８ 支持要素 １９ 側壁部 ２０ 側壁部 ２１ 側壁部 ２２ 容器 ２５ 凸条 ２８ 拘束要素 ３０ ばね ３１ 突起 ３３ 印刷ヘッド ３４ 多層プレート ３５ フラット・ケーブル ４０ 印刷回路板 ４５ 中央処理装置（ＣＰＵ） ４６ バス ４７ 変復調回路（ＭＯＤＥＭ） ４９ ページ・メモリー ５０ 印刷パルス生成回路 ５２ ヘッド付勢回路 ５４ カウンタ ５６ メモリー ５８ プログラム可能クロック回路（タイマー） ６０ 加算回路 ６２ 加算器出力 ６３ コンパレータ入力 ６５ コンパレータ ６８ スイッチ ７０ カートリッジ形式認識回路

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インクの液滴が電気パルスに応答してノ
    ズルから放出されるインク・ジェット印刷ヘッド（３
    ３）の貯溜部（１６）内のインクの消尽を認識する方法
    において、パルスに応答して漸進的に放出される液滴数
    と、前記貯溜部から蒸発するインクと等しい液滴数
    （ｍ）との和をカウントし、前記液滴数が等価の液滴数
    （Ｎ）として表わされる前記貯溜部におけるインクの既
    知量に等しいかこれを越える時、インク消尽信号を生じ
    る動作を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、 ａ）対応するインク液滴を放出する前記ヘッドに漸進的
    に印加されるパルス数をカウントし、 ｂ）前記貯溜部に保持されるインクの既知量で放出する
    ことができるインク液滴数と対応する第１の数（Ｎ）を
    格納し、 ｃ）予め定めた時間間隔で蒸発し得るインク量と等価の
    インク液滴数と対応する第２の数（ｍ）を格納し、 ｄ）前記第２の数と前記パルス数との和を計算し、 ｅ）当該和を前記第１の数と比較し、 ｆ）当該和が前記第１の数と等しいかこれを越える時、
    インクの消尽信号を生じ、 ｇ）進行中の印刷を終了する 各ステップを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の方法において、ステップ
    ａ）が更に、前記ヘッドが新しいヘッドと交換される毎
    に、パルス数をリセットすることを含むことを特徴とす
    る方法。
  4. 【請求項４】 請求項２または３に記載の方法におい
    て、前記予め定めた時間間隔がプログラム可能なクロッ
    クにより規定されることを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 請求項４記載の方法において、前記ヘッ
    ドが新しいヘッドと交換される毎に前記クロックがリセ
    ットされることを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の
    方法において、インクが急速に乾燥する特性を有するこ
    とを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 印刷される情報と対応する印刷パルスを
    発生する印刷パルス・ジェネレータ（５０）を含み、イ
    ンク・ジェット印刷ヘッド（３３）に対する貯溜部（１
    ６）におけるインクの消尽を認識する装置において、 前記印刷パルス・ジェネレータ（５０）と接続されて前
    記ヘッドに漸進的に印加されるパルス数を規定するカウ
    ンタ（５４）と、 前記貯溜部におけるインクの既知量で放出することがで
    きるインク液滴数と対応する第１の数（Ｎ）と、予め定
    めた時間間隔で蒸発し得るインク量と等価のインク液滴
    数と対応する第２の数（ｍ）とを記憶するメモリー（５
    ６）と、 前記カウンタおよび前記メモリーと接続されて前記第２
    の数および前記ヘッドに印加されるパルス数の和を規定
    することができる加算回路（６０）と、 当該加算回路および前記メモリーと接続されて前記和を
    前記第１の数と比較する比較回路（６５）とを備えるこ
    とを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 請求項７記載の装置において、 前記ヘッド（３３）が交換可能な形式であり、 前記ヘッドの交換の時点からの予め定めた時間間隔を規
    定するようプログラムされたクロック（５８）を有する
    ことを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】 請求項７または８に記載の装置におい
    て、前記ヘッドが新しいものと交換される毎に前記カウ
    ンタをリセットする手段（６８）を有することを特徴と
    する装置。
  10. 【請求項１０】 請求項７乃至９のいずれか一項に記載
    の装置において、前記印刷パルス・ジェネレータ（５
    ０）が印刷されるデータのメモリー（４９）と接続さ
    れ、当該メモリーが通信線（Ｌ）から受取る信号を復号
    することができる復調回路（４７）に接続されているこ
    とを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の装置において、前記
    通信線が電話回線であることを特徴とする装置。
  12. 【請求項１２】 請求項７乃至１１のいずれか一項に記
    載の装置において、前記ヘッドがインク液滴を放出する
    ための少なくとも１つのノズルを含むことを特徴とする
    装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載の装置において、前記
    ヘッドが、前記ノズルと接続されて印加される電気パル
    スに応答して当該ノズルからインク液滴を放出する少な
    くとも１つのエネルギ生成要素を含むことを特徴とする
    装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１３記載の装置において、前記
    エネルギ生成要素が電気パルスを熱エネルギに変換する
    ことを特徴とする装置。
  15. 【請求項１５】 請求項７乃至１４のいずれか一項に記
    載の装置において、前記インクが急速に乾燥する特性を
    有することを特徴とする装置。
  16. 【請求項１６】 請求項７乃至１５のいずれか一項に記
    載の装置において、前記貯溜部におけるインクの自動的
    監視を行うための電極を含むヘッドを電極を持たないヘ
    ッドと弁別することができ、かつ電極を持たないヘッド
    を認識する時前記カウンタをリセットすることができる
    認識回路（４０）を含むことを特徴とする装置。
  17. 【請求項１７】 インク・ジェット印刷ヘッド（３３）
    の貯溜部（１６）におけるインクの消尽を認識する方法
    であって、インク液滴が電気パルスに応答してノズルか
    ら放出される方法において、 前記ノズルにより放出される液滴数をカウントし、 放出されるインク量が前記貯溜部内に最初に保持された
    インクの既知量と等しいかこれを越える時、インク消尽
    信号を生成する各ステップを備えることを特徴とする方
    法。
  18. 【請求項１８】 インク・ジェット印刷ヘッド（３３）
    の貯溜部（１６）におけるインクの消尽を認識する装置
    であって、インク液滴が電気パルスに応答してノズルか
    ら放出される装置において、 放出される液滴数をカウントする手段（５４）と、 放出されたインク量が前記貯溜部内に最初に保持された
    インクの既知量を越える時インク消尽信号を生成する手
    段（５６、６５、６７）とを備えることを特徴とする装
    置。
JP13760293A 1992-06-08 1993-06-08 インク・ジェット印刷ヘッドにおけるインクの消尽を認識する方法および装置 Expired - Lifetime JP3281116B2 (ja)

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