JPH0811318A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正確なインク残量検出を行うこと。 【構成】 制御回路４０がヘッド駆動回路４２及び回復
駆動回路４４を制御して印字及び回復行う。そして、開
閉検知回路３９が検出する圧力弁３５の開閉動作間隔に
おいて、吐出量検知回路４３が総インク消費量を検出す
る。その総インク消費量が所定値以上になった時には、
吐出量検知回路４３は制御回路４０に残量希少信号を出
力する。この残量希少信号によって制御回路４０は、表
示回路４１に信号を発振して、ＬＥＤ等を点灯させるこ
とによって、インク貯蔵部３１内のインク残量が希少で
あることを使用者に知らせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置に関し、さらに詳しくはインク残量検知が可能なイン
クジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置では、印
字データおよび印字指令情報がコンピュータ等のホスト
からインターフェース部を介して転送されてくると制御
部は、インクジェット方式により画像の印字を行う記録
部に印字指令や印字データを出力して、記録部のヘッド
を駆動させて、ノズルからインクを噴射させて印字を行
なわせる。

【０００３】また、制御部には、カートリッジ検出器が
接続されており、そのカートリッジ検出器は、インクが
充填されているインクカートリッジのインクジェット記
録装置への装着の有無を検出するものである。インクカ
ートリッジがインクジェット記録装置に装着されると、
インクカートリッジは前記ヘッドに連通される。

【０００４】そして、インクカートリッジの装着がカー
トリッジ検出器により検出されると、制御部は、不揮発
性メモリ内のインク消費量をクリアする。その後、ホス
トから印字データと印字指令情報を受けて、記録部によ
り印字が実行されると制御部は、ヘッドが噴射したドッ
ト数をカウントし、そのカウント値に、１ドット当りの
インク量を乗じて印字のためのインク消費量を計数し、
不揮発性メモリに記憶させる。また、ヘッドのノズルの
目詰まり等を回復するための回復手段が駆動されると、
制御部は、回復手段の駆動回数をカウントする。尚、前
記回復手段には、ヘッドのノズルからインクを吸引する
吸引手段や、ヘッド内に正圧を与えてヘッドのノズルか
らインクを排出させる排出手段などがある。

【０００５】そして、その駆動回数のカウント値に、単
位回復動作当りにヘッドのノズルから吸引または排出さ
れるインク量を乗じて、回復のためのインク消費量を計
数し、印字に用いられたインク消費量と回復に用いられ
たインク消費量とを合計し、総インク消費量を不揮発性
メモリに記憶させる。

【０００６】そして、そのインク消費量値が所定値より
大きくなると、制御部は、インク残量表示器によって、
ユーザに対してインクカートリッジのインク残量が希少
であることを警告する。警告としては、ＬＥＤ等のラン
プの点灯、点滅やブザーによる警告音である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなインクジェット記録装置では、インクカートリ
ッジが装着されたことをインクカートリッジ検出手段が
検出すると、制御部が不揮発性メモリ内のインク消費量
をクリアするので、一度取り去ったインクカートリッジ
を再装着したり、使用途中の別のインクカートリッジを
装着した場合においても、不揮発性メモリが記憶してい
るインク消費量がクリアされてしまい、新しいインクカ
ートリッジが装着されたとしてインク残量が検出され、
インク残量検出が誤動作するという欠点があった。特
に、モノクロとカラーとを印字する印字装置では、モノ
クロからカラーまたはカラーからモノクロ印字に切り替
えるときに、インクカートリッジを取り替えるので、上
記したことが問題であった。

【０００８】また、インクカートリッジ内に２本の電極
を設けて、電極間の抵抗によって残量検出するものが提
案されているが、電極が劣化して残量を誤検出すること
があったり、インクが劣化したりする問題があった。

【０００９】本発明は、上述した従来の方法の問題点を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、インクカートリッジが交換されても正確なイン
ク残量検出ができ、インクを劣化させることがないイン
クジェット記録装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１では、インクを貯蔵するためのイン
ク貯蔵部と、前記インクを噴出するインクヘッドとを有
するインクジェット記録装置において、前記インク貯蔵
部に設けられ、インク貯蔵部内と大気とを連通するため
の弁手段と、前記弁手段の開閉動作を検出する検出手段
と、前記インクヘッドから吐出されたインク量を計数す
る計数手段と、前記検出手段の検出結果と前記計数手段
の計数結果とから前記インク貯蔵部内のインク残量を検
出する制御手段とを備えている。

【００１１】請求項２では、前記制御手段は、前記検出
手段の前記弁手段の開閉動作間隔における前記計数手段
の計数値から前記インク貯蔵部内のインク残量を検出す
ることを特徴とする。

【００１２】請求項３では、前記制御手段は、前記計数
手段が計数した値が所定値に達するまでの期間における
前記検出手段の前記弁手段の開閉動作の回数から前記イ
ンク貯蔵部内のインク残量を検出することを特徴とす
る。

【００１３】請求項４では、前記弁手段は、インク貯蔵
部内と大気とを連通する連通孔と、前記連通孔に設けら
れた導電性を有する導電部材と、前記連通孔に設けら
れ、前記導電部材を開口部に付勢する弾性部材とを有す
ることを特徴とする。

【００１４】請求項５では、前記検出手段は、前記弁手
段の連通孔の開口部に設けられ、前記導電部材と接触す
る第一、第二電極と、前記第一と第二電極との非導通を
検出する導通検出部とを有することを特徴とする。

【００１５】請求項６では、前記計数手段は、前記イン
クヘッドが印字のために噴射されたインク量と、前記イ
ンクヘッドを回復するために吐出されたインク量とを計
数することを特徴とする。

【００１６】請求項７では、前記計数手段は、噴射され
る単位インク滴当りのインク量に印字駆動パルス数を乗
じて求められる印字のためのインク消費量と、単位回復
動作当りのインク消費量に回復駆動パルス数を乗じて求
められる回復のためのインク消費量とを計数することを
特徴とする。

【００１７】請求項８では、前記回復手段は、前記イン
クヘッドのインクを噴射する噴射口から負圧を与えて前
記インクヘッド内のインクを吸引することを特徴とす
る。

【００１８】

【作用】上記の構成を有する本発明のインクジェット記
録装置では、前記インク貯蔵部に設けられた弁手段の開
閉動作を検出手段が検出し、計数手段が、前記インクヘ
ッドから吐出されたインク量を計数し、前記検出手段の
検出結果と前記計数手段の計数結果とに基づいて制御手
段によって前記インク貯蔵部内のインク残量が検出され
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００２０】図２に示すように、プリンタ１のハウジン
グ２１内には、プラテン１６が図２中矢印Ａ方向に回転
可能に設けられており、そのプラテン１６に沿ってガイ
ド軸４が設けられている。そのガイド軸４には摺動可能
にキャリッジ３が取り付けられており、そのキャリッジ
３にはベルト７が取り付けられている。そして、ベルト
７はアイドルプーリ８と駆動プーリ６とに掛けられてい
る。駆動プーリ６は駆動モータ５により回転され、その
駆動プーリ６の回転によって、キャリッジ３がベルト７
を介してガイド軸４に沿って図２中矢印Ｂ方向に移動さ
れる。キャリッジ３上にはインクカートリッジ２が取り
付けられている。

【００２１】そのインクカートリッジ２は、インクを噴
射するインクヘッド３２（図１）とインクを貯蔵したイ
ンク貯蔵部３１（図１）とが一体となって形成されてい
る。インクヘッド３２は複数のインク流路を有し、それ
らインク流路に対応したノズルが設けられている。そし
て、インク貯蔵部３１からインクヘッド３２にインクが
供給されて、インク流路内にインクが充填される。

【００２２】プリンタ１の後方より図２中矢印Ｃ方向に
ハウジング２１内に挿入された印字用紙１７は、プラテ
ン１６に沿って矢印Ｄ方向に搬送されて、プリンタ１の
ハウジング２１から排出される。そして、印字用紙１７
は、プラテン１６に搬送されたとき、キャリッジ３の移
動と共にインクヘッド３２がインクを噴射することによ
って、所望のデータが印字される。

【００２３】プラテン１６の図２中左側の非印字位置に
はキャップ９が設けられており、そのキャップ９にはイ
ンクヘッド３２に密着させるためのキャップゴム１０が
取り付けられている。そして、キャップ９はインクヘッ
ド３２に対して図２中の矢印Ｅ方向に移動可能に取り付
けられており、図示しないモータなどの移動手段により
キャップ９が移動されて適宜キャップゴム１０がインク
ヘッド３２に密着される。

【００２４】キャップ９には連結チューブ１２が取り付
けられており、その連結チューブ１２には、ポンプ１１
が連結されている。そのポンプ１１には排出チューブ１
３が連結されており、排出チューブ１３は、吸着材１５
の収納された廃インクタンク１４に連結されている。

【００２５】前記非印字位置におけるプラテン１６とキ
ャップ９との間には、可撓性のワイパーブレード２２が
設けられている。このワイパーブレード２２は、図２中
の矢印Ｆ方向に移動可能に取り付けられている。そのワ
イパーブレード２２は、通常、インクヘッド３２に接触
しない後退位置に待機しており、ワイピング時には、図
示しないモータ等によりインクヘッド３２と摺接可能な
前進位置に移動される。

【００２６】図１に示すように、インクカートリッジ２
のインク貯蔵部３１とインクヘッド３２とは接続パイプ
３３によって接続されている。また、インクカートリッ
ジ２には、インク貯蔵部３１内と大気とを連通するため
の圧力弁３５が設けられている。その圧力弁３５は、イ
ンク貯蔵部３１内と大気とを連通した連通孔と、前記連
通孔に配置されたバネ３６と、金属等の導電性材料で形
成されたボール３７とから構成されている。そして、連
通孔の大気側の開口部には、一対の電極３８ａ、３８ｂ
が形成されており、バネ３６によってボール３７は一対
の電極３８ａ、３８ｂに押し付けられている。

【００２７】一対の電極３８ａ、３８ｂは、前記両電極
間の導通・非導通を検知する開閉検知回路３９に接続さ
れており、前記開閉検知回路３９はプリンタ１全体の制
御を行う制御回路４０に接続されている。

【００２８】また制御回路４０にはインクの残量等の表
示を行う表示回路４１、インクヘッド３２を駆動するヘ
ッド駆動回路４２、インクヘッド３２を目詰まりなどか
ら回復するためのポンプ１１を駆動する回復駆動回路４
４およびインク消費量を検知する吐出量検知回路４３が
接続されている。

【００２９】前記一対の電極３８ａ、３８ｂ及び間隔検
知回路３９が検出手段を構成し、制御回路４０が制御手
段を構成し、吐出量検知回路４３が計数手段を構成して
いる。

【００３０】次に、本実施例におけるプリンタ１のイン
ク残量検出の動作について説明する。まず、インク貯蔵
部３１の圧力調整動作について説明する。

【００３１】大気とインク貯蔵部３１内との圧力差が無
い状態では、ボール３７はバネ３６により一対の電極３
８ａ、３８ｂに押し付けられているので、一対の電極３
８ａ、３８ｂはボール３７を介して導通している。

【００３２】そして、制御回路４０がヘッド駆動回路４
２および回復駆動回路４４を制御することによって、イ
ンクヘッド３２及びポンプ１１を駆動し、印字及び回復
処理を行う。これらの動作によりインク貯蔵部３１内の
インクが消費されると、前記インク貯蔵部３１の内部が
負圧となる。この負の圧力の絶対値が一定の値（負圧の
絶対値がバネ３６の張力より大きくなる値）以上になる
と、ボール３７が矢印ａの方向に移動し、前記ボール３
７は点線の位置（３７’の位置）に達する。すると一対
の電極３８ａ、３８ｂ間は非導通状態になると同時に、
インク貯蔵部３１内に前記連通孔を通って空気が導入さ
れる。空気が導入されてインク貯蔵部３１内の負の圧力
の絶対値が下がると、ボール３７は矢印ａの逆方向にバ
ネ３６により移動され、再び実線の位置に戻る。すると
一対の電極３８ａ、３８ｂも再び導通する。このような
圧力弁３５のボール３７の動作によりインク貯蔵部３１
の内圧は一定に保たれる。尚、前記負の圧力の一定値
は、インクヘッド３２のノズルからインクヘッド３２内
に空気が入り込まない値となるように、バネ３６の張力
が設計されている。

【００３３】ここで、インク貯蔵部３１内にインクが十
分存在する状態（インク貯蔵部３１内の空気が少ない状
態）では、空気による負圧の吸収が少ないので、少ない
インク消費量でボール３７を動作させる負圧力が得られ
る。一方、インクが少ない状態（インク貯蔵部３１内の
空気が多い状態）では、空気によって負圧が吸収される
ので、ボール３７を動作させる負圧力が多く必要とな
り、多くのインク消費量によってボール３７を動作させ
る負圧力が得られる。つまり、インク貯蔵部３１内にイ
ンクが十分存在する状態では、圧力弁３５の開閉は少な
いインク消費量で行われ、インクが少ない状態では、圧
力弁３５の開閉は多くのインク消費量で行われる。

【００３４】本実施例は、インク貯蔵部３１以内のイン
ク残量によって、圧力弁３５の開閉間隔におけるインク
消費量がことなることを利用して、圧力弁３５の開閉間
隔におけるインク消費量を計数し、その計数値によって
インク貯蔵部３１内のインク残量を検出するものであ
る。

【００３５】次に、インク残量検知動作に付いて説明す
る。制御回路４０は、印字時にヘッド駆動回路４２を制
御することによってインクヘッド３２を駆動し印字する
と共に、開閉検知回路３９の信号を監視する。また、制
御回路４０は、必要に応じて回復駆動回路４４を制御す
ることによってポンプ１１を駆動してインクヘッド３２
のノズルからインクを吸引してインクヘッド３２の回復
を行うと共に、開閉検知回路３９の信号を監視する。そ
して、前記開閉検知回路３９が一対の電極３８ａ、３８
ｂ間の非導通を検知すると、制御回路４０は吐出量検知
回路４３の前記総インク消費量をクリアする。その後制
御回路４０がヘッド駆動回路４２及び回復駆動回路４４
を制御してインクが消費されると、その総インク消費量
を吐出量検知回路４３が検出する。

【００３６】詳細に説明すると、吐出量検知回路４３
は、圧力弁３５が開閉した後次に圧力弁３５が開閉する
までの期間におけるヘッド駆動回路４２への印加パルス
数と回復駆動回路４４への印加パルス数を計数する。そ
して、吐出量検知回路４３は、ヘッド駆動回路４２への
印加パルス数に単位ドット当りのインク量を乗じて印字
のためのインク消費量を計数し、また回復駆動回路４４
への印加パルス数に単位回復処理当りのインク量を乗じ
て回復のためのインク消費量を計数する。そして、吐出
量検知回路４３は、前記印字のためのインク消費量と回
復のためのインク消費量とを合計した総インク消費量を
求める。

【００３７】そして、前記総インク消費量が所定値以上
になった時には、吐出量検知回路４３は制御回路４０に
残量希少信号を出力する。前記所定値は、圧力弁３５の
開閉間隔におけるインク消費量に対する値であり、実験
によって予め求められた値である。この残量希少信号に
よって制御回路４０は、表示回路４１に信号を発振し
て、ＬＥＤ等を点灯させることによって、インク貯蔵部
３１内のインク残量が希少であることを使用者に知らせ
る。

【００３８】以上説明したように、本実施例のプリンタ
１では、圧力弁３５の開閉動作間隔における総インク消
費量によって、インク貯蔵部３１内のインク残量が希少
であることを検出するので、キャリッジ３から一度取り
去ったインクカートリッジ２を再装着したり、使用途中
の他のインクカートリッジ２を装着しても、従来のよう
に新しいインクカートリッジ２として誤検出されること
がない。このため、インクカートリッジ２内のインク残
量を正確に検出することができる。

【００３９】尚、本実施例では、インクヘッド３２とイ
ンク貯蔵部３１とが一体に設けられていたが、ヘッドと
インク貯蔵部とを別々に設けてもよい。この場合、イン
ク貯蔵部をキャリッジ上に装着しなくて、インクジェッ
ト記録装置本体内の他の部分に装着するようにしてもよ
い。

【００４０】また、本実施例では、吸引によってインク
ヘッド３２の回復を行っていたが、インクヘッド内に正
圧を与えてノズルからインクを排出て回復させてもよ
い。

【００４１】更に、モノクロ印字の場合は、黒インクを
収納したモノクロインクカートリッジを取り付け、カラ
ー印字の場合には、複数色のカラーインクを収納したカ
ラーインクカートリッジを取り付けることによって、モ
ノクロ印字とカラー印字とを行うインクジェット記録装
置に用いてもよい。このようなインクジェット記録装置
では、モノクロ印字とカラー印字とを切り換えるときに
は、使用者が、モノクロまたはカラーインクカートリッ
ジの交換を行う。このように、モノクロまたはカラーイ
ンクカートリッジ内のインクを使いきる前に、頻繁にモ
ノクロまたはカラーインクカートリッジの交換が行われ
るので、本発明は特に効果的であり、インクカートリッ
ジ内のインク残量を正確に検出することができる。

【００４２】また、本実施例では、圧力弁３５の開閉動
作間隔における総インク消費量によって、インク残量が
検出されていたが、所定インク消費量における圧力弁の
動作回数によってインク残量を検出することもできる。

【００４３】また、本実施例ではインク残量が希少か否
かの２値に付いて検知しているが、総インク消費量の所
定値を複数段階に設定して、無段階にインクの残量を検
知してもよい。

【００４４】また、本実施例では、圧力弁３５がインク
貯蔵部３１の側方に設けられていたが、圧力弁をインク
貯蔵部の上方に設けてもよい。

【００４５】また、本実施例では、圧力弁３５にボール
３７が使用されていたが、開口部を塞ぐことができる形
状で有れば、どんな形状であってもよい。

【００４６】さらに、外部からの大きな振動により圧力
弁５が誤開閉しないように、振動検出手段を設けて大き
な振動を検出したときには、圧力弁５をロックする手段
を設けてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のインクジェット記録装置によれば、前記インク貯
蔵部に設けられた弁手段の開閉動作を検出手段が検出
し、計数手段が、前記インクヘッドから吐出されたイン
ク量を計数し、制御手段が、前記検出手段の検出結果と
前記計数手段の計数結果とに基づいて前記インク貯蔵部
内のインク残量を検出するので、一度取り去ったインク
貯蔵部を再装着したり、使用途中の他のインク貯蔵部を
装着しても、正確にインク残量を検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のインクジェットプリンタの
インクカートリッジおよび制御部を示す説明図である。

【図２】前記実施例のインクジェットプリンタを示す概
略図である。

【符号の説明】

２ インクカートリッジ ９ キャップ １１ ポンプ ３１ インク貯蔵部 ３２ インクヘッド ３５ 圧力弁 ３６ バネ ３７ ボール ３８ａ 電極 ３８ｂ 電極 ４０ 開閉検知回路 ４１ 制御回路 ４２ ヘッド駆動回路 ４３ 吐出量検知回路 ４４ 回復駆動回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを貯蔵するためのインク貯蔵部
   と、前記インクを噴出するインクヘッドとを有するイン
   クジェット記録装置において、 前記インク貯蔵部に設けられ、インク貯蔵部内と大気と
   を連通するための弁手段と、 前記弁手段の開閉動作を検出する検出手段と、 前記インクヘッドから吐出されたインク量を計数する計
   数手段と、 前記検出手段の検出結果と前記計数手段の計数結果とか
   ら前記インク貯蔵部内のインク残量を検出する制御手段
   とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記検出手段の前記弁
   手段の開閉動作間隔における前記計数手段の計数値から
   前記インク貯蔵部内のインク残量を検出することを特徴
   とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記計数手段が計数し
   た値が所定値に達するまでの期間における前記検出手段
   の前記弁手段の開閉動作の回数から前記インク貯蔵部内
   のインク残量を検出することを特徴とする請求項１記載
   のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記弁手段は、インク貯蔵部内と大気と
   を連通する連通孔と、前記連通孔に設けられた導電性を
   有する導電部材と、前記連通孔に設けられ、前記導電部
   材を開口部に付勢する弾性部材とを有することを特徴と
   する請求項１記載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記検出手段は、前記弁手段の連通孔の
   開口部に設けられ、前記導電部材と接触する第一、第二
   電極と、前記第一と第二電極との非導通を検出する導通
   検出部とを有することを特徴とする請求項４記載のイン
   クジェット記録装置。
6. 【請求項６】 前記計数手段は、前記インクヘッドが印
   字のために噴射されたインク量と、前記インクヘッドを
   回復するために吐出されたインク量とを計数することを
   特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 前記計数手段は、噴射される単位インク
   滴当りのインク量に印字駆動パルス数を乗じて求められ
   る印字のためのインク消費量と、単位回復動作当りのイ
   ンク消費量に回復駆動パルス数を乗じて求められる回復
   のためのインク消費量とを計数することを特徴とする請
   求項６記載のインクジェット記録装置。
8. 【請求項８】 前記回復手段は、前記インクヘッドのイ
   ンクを噴射する噴射口から負圧を与えて前記インクヘッ
   ド内のインクを吸引することを特徴とする請求項６記載
   のインクジェット記録装置。