JPS59194855A - インク残存検出装置 - 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】 技術分野 本発明は、インク残存検出装置、特にインクジェットプ
リンタに用いられるインク収納容器内のインク残存を検
出するインク残存検出装置に関する。

従来技術 従来よりインクジェットプリンタでは液体であるインク
を記録すべき情報に従って液滴の形で用紙に衝突させド
ツトとして文字や絵などの情報を記録している。

従って自動車におけるガソリンのようにインクを液体の
ま＼貯蔵しておかなければならず、更にインク吐出時イ
ンクが飛散すると周囲を汚すことになるので振動や衝撃
に対しインクが漏出しないようにインク容器に貯蔵しな
ければ々らない。又インクの物理的特性、即ち表面張力
、粘性、ＰＩ−１などが一定の値になるように貯蔵しな
ければならないので、インクの構成成分の蒸発、変質を
極力防止するようにしなければならない。又インクを加
圧して吐出させ、液滴を選択的に帯電して偏向し記録す
るのではなく、記録の必要な時だけ電圧を印加させるこ
とによりインクを吐出させるタイプのインクジェットプ
リンタの場合には、インク液面を一定に保ちかつ大気と
同じ圧力に保つようにすることが必要である。

一方インク容器内のインク残量が少なくなった場合には
追加補充したりあるいはインク容器を取り替える必要性
が生じる。

これらの条件を満足させるインク収納容器としては第１
図、第２図に図示されたような構造が知られている。即
ち第１図において三層構造の収納袋１内にインク２が収
納され、このインク収納袋１全体を通気孔３を設けたイ
ンクカセット４内にその全体を収納し、インク収納袋１
内に配置された導出パイプ５並びにゴム栓６を経て外部
にインク２を導出させるような構造となっている。具体
的には挿入針７をゴム栓６まで導かれた導出パイプ５に
接続させることによりインク２を取シ出している。この
インク収納袋１は例えば第２図に示したように厚さが５
〜１０μｍのナイロン製紫外部保護プラスチック薄膜８
と、インク蒸発並びに紫外線などによる変質を防止する
約１０μｍの厚さのアルミニウム薄膜９と、５０〜７０
μｍ厚さのポリエチレン薄膜で出来た内部主袋１０から
構成されている。

このように構成されたインク収納容器の場合にはインク
の補給はケースないしカセット全体を入れ替えることに
より行なわれ、古いカセットは使い捨てられることにな
る。又インク収納袋１は扁平な袋であり１杯の時から空
になるまでインクの造画の変化は最大１０ｍｍ程度であ
り圧力の変化を最小にするように構成されている。

このように構成されたインク収納容器をインクジェット
プリンタと接続して記録を行なう場合、インクの残量が
少なくなった時印字濃度はだんだん薄くなることなしに
突然印字不能になることが知られている。このような印
字不能現象は衝撃などが機器に加えられる時にも生じ、
衝撃による印字不能かあるいはインク残量が少なくなっ
ただめの印字不能であるかを判別することが不可能であ
る。従ってインクの補給あるいはインク収納袋の取り替
えあるいは衝撃による印字不能を判別するためにも正確
にインクの残量を使用者に知らせる必要がある。

従来一般に液体収納容器内の液体残存を検出するのに第
３図に図示されたような機構が用いられている。即ち第
３図（ａ）に図示した機構では液容器１１の側路１３に
磁石を内蔵した浮き１２が浮遊され、更にその側路１３
に対向してリードスイッチ１４が配置されている。

液容器１１内の液体１５が少なくなると、側路１３内の
浮き１２は液体１５の液面に応じて下降しリードスイッ
チ１４を作動させることによりインク残存の検出を行な
うものである。又第３図（ｂ）に図示された機構ではリ
ードスイッチ１４の代りに発光手段１６と受光手段１７
を用いて液体の残存を検出するもので、不透明なインク
のような液体が減少して所定のレベル以下になると受光
手段１７が発光手段１６よりの光を受けることにより液
体の残存を検出しようとする方法である。

又第３図（ｃ）に図示された機構では液体１５中に２本
の導体１８を差し込み、これを電極として用い液体１５
１７）−減少による抵抗変化を検出し、残量が少なくな
った時急に抵抗値が上ることを利用したものである。

しかしこのような従来の液体残存検出方法は第１図に図
示したような扁平なタイプのインク収納容器に収納され
たインクの残存検出には利用することはできない。とい
うのはこの種のインク収納容器はインク圧力を一定にす
るために液体の水位の変化を出来るだけ少なくするよう
にしているためである。又第３図（Ｃ）に図示されたよ
うな機構においてもインクが残り少なくなって完全に無
くなったとしてもインク収納袋内部に付着したインクで
抵抗が下がる危険性があり正確なインク残量を検出する
ことができない。

目　　　　　的 従って本発明はこのような従来の欠点を解決するもので
、安価な手段でしかも確実にインク収納容器内のインク
の残存を検出することができるインク残存検出装置を提
供することを目的とする。

実施例 以下、図面に示す実施例に基すき、本発明の詳細な説明
する。

第４図は本発明にか＼わるインク残存検出装置の基本的
構造を示す為の分解斜視図であって、第１図に示された
インクカセット４に収納されるインク収納袋１とその上
面１ａに載置されるシート部材１９とを示している。

インク収納袋１は前述の如くその端部に導出パイプ５並
びにゴム栓６を有して外部にインクを導出させる構造と
なっている。

一方シート部材１９は適度の弾性を有する材料、例えば
ポリエステルシートなどから成る薄板より構成されてお
り、その相対する端部は各々断面においてＵ字型に折り
曲げられてバネ部１９ａを構成し、その弾性度はバネ部
１９ａの幅Ａ及びシート部拐１９の厚みを選択すること
により任意に決定することバできるが、インクカセット
内部にインク収納袋と共に収納された場合にインク収納
袋の上面１ａを常に水平に保つと共に、インクの減少に
応動し且つ正常なインクの導出を防げない程度のバネ部
１９ａを除く他の端部には、インク減少時に導出パイプ
５との接触を避ける為の切欠き部１９Ｃと、その反対側
の端部にはシート部材に対して直角に下方に向って折り
曲げられた検知板（作動板）１９ｂが設けられている。

上述の如く構成されたシート部材１９はインク収納袋１
の上に載置されてインクカセットの中に収納される。

第５図（ａ）及び（ｂ）はこのようにしてインク収納袋
と共にインクカセットの中に収納されたノート部材１９
の状態を示す検知板１９ｂの方向からみた断面図であっ
て、第５図（ａ）はインク収納袋１にインク２が充満し
ている状態である。図かられかるようにシート部材１９
の両端部にある各々のバネ部１９ａは充満しているイン
クの為に上方に押上げられているインク収納袋１の上面
１ａに応動して、同じく上方に押上げられているシート
部材１９の動きに応じてインクカセット内の上部空間２
０及び２１に圧縮された状態で収納されている。この場
合シート部材１９に設けられた検知板１９ｂはインクカ
セット内に収捷っており、外部には突出していない。

次に第５図（ｂ’ｌに示すように、インク収納袋１の中
のインク２が完全に消費された状態にあっては、シート
部材１９の両端部のバネ部１９ａによってシート部拐１
９は前述の如くインクの減少に応動して押圧され、その
結果、検知板１９ｂはインクカセットの外部に突出する
こととなる。

以上が本発明の基本的構造であるが、以下により具体的
実施例を図面に基いて詳細に説明する。

なお以下に示す図面においては、第１図、第４図及び第
５図と同一の部分には同一の符号が付してあり、その説
明は省略する。

第１実施例 第６図は本発明にもとすく第１の実施例を示すものであ
って、すでに説明したようにインクカセット４にはイン
ク収納袋１とその上に載置されたシート部材１９が収納
されており、又インクカセット４の底部には、ノート部
材１９の検知板１９ａに対応する部分に孔部２２が穿設
されている。

一方孔部２２に近接して発光手段２３（例えばＬＥＤ等
）と受光手段２４（例えばフォトトランジスター等）が
所定の間隔を保って相対するよう配置され、又各々導線
２６．２７をもってインク残存検出部２５に電気的に接
続されている。報知部２８はインク残存検出部よりの信
号によって作動するものであって、光学的表示装置、あ
るいは発音警報装置等よりなっている。

次に以上のように構成されたインク残存検出装置の動作
について説明する。第６図において図示されている如く
、インク収納袋１にインク２が充満している状態にちっ
ては、シート部材１９はインク収納袋１に上方に押圧さ
れており、従って検知板１９ｂも孔部２２の上方に位置
する為、発光手段２３より発光される光は受光手段２４
により受光され、インク残存検出装置は、受光手段２４
よりの信号によってインクの残存を検知する。又報知部
２８はその検出結果を使用者に報知する。

一方策７図はインクの使用がすすみ、インクの残存がな
くなった状態を示している。すなわち、インクの減少に
応動して、ノート部材１９はその両端部に設けられたバ
ネ部＋９８によって下方に押圧されることとなり、従っ
て検知板１９ｂも下方に移動して孔部２２より突出する
こととなる。発光手段２３及び受光手段２４の間の光路
は孔部２２より突出した検知板１９ｂによって遮断され
ることとなシ、受光手段２４からの信号も停止される。

インク残存検知部２５はこの受光手段２４がらの信号の
停止によって、インクの残存しないことを検知するとと
もに、報知部２８はその検知結果を使用者に報知する。

以上の説明から明らかなように、本発明においては簡単
な構造のシート部材をインク収納袋に載置してインクカ
セットに内蔵し、又そのシート部材のインクの減少にと
もなう応動を検知する検知手段を設けることによってイ
ンクの残存を検知しようとするものであって、従来のイ
ンク残存検出装置にみられるような、精度に欠ける可動
部分や高価な部品を必要とすることなく、更には故障の
少なく精度の高い無接触検出手段を採用することにより
信頼性と耐久性が高く、且つ安価で安定した作動を期待
出来るなどの多くの効果を有するインク残存検出装置を
提供することが出来る。

なお本実施において受光手段２４に受光量によ笈 って出力の変化する受光手段令採用するならば、インク
残存の有無だけでなく、検知板１９ｂの突出の度合によ
って量的にインクの残存を検知することも可能である。

第２実施例 第８図は本発明による第２の実施例を示すものであって
、本実施例にあっては第６図においてインクカセット４
の底部にもうけられた孔部２２の代りに側壁に設けられ
た同様の孔部２９をとうしてインクの残存が検出される
構造が採用されている。

孔部２９に近接して発光手段２３及び受光手段２４が設
置され奥導線２６．２７を経てインク残存検出部２５、
更には報知部２８にと電気的に接続されている。発光手
段２３及び受光手段２４の各々の位置は、後述するよう
にシート部材１９の検知板１９１〕が孔部２９をふさい
だ状態の時、発光手段２３より発光した光が前記検知板
に反射されて受光手段２４によって受光されるよう相対
的に定められる。第８図はインク収納袋１にインク２が
充満した状態を示しており、ノート部相１９は上方に押
圧され、従って検知板１９ｂもそれにともない上方に位
置している。この状態においては発光手段２３から発光
された光は孔部２９を通過してし甘う為受光手段２４に
到達せず、従って受光手段２４はなんらの信号も発せず
、インク残存検知部２５はインクの残存を検知して報知
部２８はその検知結果を使用者に報知する。

一方第９図はインク収納袋１のインク２か消費しつくさ
れてインクの残存のない状態を示しており、この状態に
あってはシート部材１９のバネ部１９ａによってシート
部材１９は下方に押圧され、それに従って検知板１９１
〕も下方に降下する結果、孔部２９をおおって発光手段
２３より発光した光路を遮断することとなる。発光手段
２３より発光した光は検知板１９ｂによって反射されて
受光手段２４によって受光されて信号をインク残存検知
部２５におくり、インク残存検知部２５はインクの残存
のないことを検知し、報知部２８はその検知結果を使用
者に報知する。この場合、図からも明らかなように検知
板１９ｂの長さは、インク残存のない状態において孔部
２９をおおって発光手段２３からの光を反射させるに充
分な長さであればよく、又インク残存のある状態におい
ては孔部２９をおおうことのないよう適度に短くなけれ
ばならない。

以上のように構成され且つ作動する第２実施例のインク
残存検出装置は、第１の実施例と同等の効果を有するこ
とは勿論である。

第３実施例 第１０図は本発明の第３の実施例を示す図であって、本
実施例においては第１及び第２の実施例に使用された光
学的検知手段の代りに磁気的検知手段がシート部材の作
動を検知するよう構成されている。

本実施例にあってはシート部拐１９の検知板１９［）に
、接着又は塗布等公知の方法によって付着よ された磁性体３０が設けられて参り、又インクカセット
４の底部には、磁性体３０を有する検知板１９ｂの出入
する為の孔部３１が穿孔されている。

更にこの孔部３１に近接して磁気感応手段３２（例えば
リードスイッチ等）が配置され、導線２６゜２７によっ
てインク残存検出部′２５を経て報知部２８に電気的に
接続される。第１０図はインク収納袋１にイ／り２が充
満している状ｐ、１を示してへり、ノート部月１９は上
方に押圧され、従って磁性体３０を有する検知板１９ｂ
もそれにともない上方に位置している。この状態におい
ては検知板１９に伺着した磁性体３ｏが磁気感応手段３
２がらｉｄなれている為、磁気感応手段３２はその磁力
を感じないので信号を発生しない。インク残存検出部２
５は磁気感応手段３２が信号を発生しないことから、イ
ンクの残存を検知し、報知部はその検知結果を使用者に
報知する。

一方第１１図はインク収納袋のインク２が消費しつくさ
れて、インクの残存しない状態を示しており、この状態
にあってはシート部材１９のバネ部１９ａによってシー
ト部材１９は下方に押圧され、それに従って検知板＋９
ｂも下方に降下する結果、磁気感応手段３２は検知板＋
９ｂに付着した磁性体３０の磁力に感応して信号を発生
する。インク残存検知部２５はその信号によってインク
の残存しないことを検知し、報知部２８はその検知結果
を使用者に報知して警告する。

以上の様に構成され且つ作動する本実施例においても前
記第１及び第２の実施例と全く同等の効果を期待するこ
とが出来る。

効　　果 以上、詳細に説明したことから明らかなように、本発明
にあってはインクの残存を検知するために、適度の弾性
を有するシート部材をインク収納袋の上面に載置すると
ともに、その動きと連動する板部を設け、又インク減少
にともなうシー　ト部材の応動を検知する為の無接触検
知手段を採用することにより、従来のインク残存検出装
置にあった欠点を除去することが出来、更には構造が簡
単なことから、従来以上に安価で故障が少なく且つ信頼
性と耐久性に富んだ精度の高いインク残存検出装置を提
供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置が用いられるインク収納袋を内蔵し
たインクカセットの断面図、第２図は第１図のインク収
納袋の構造を示す断面図、第３図（ａ）〜（ｃ）は従来
のインク残存検出装置を示す概略説明図、第４図は本発
明装置の構造を示す分解斜視図、第５図（ａ：ｌ　５　
（Ｌ））は本発明装置に用いられるシート部材の動作を
説明する為の断面図であって、第５図（ａ）はインク残
存時、又第５図（ｂ）はインク残存のない時を示す断面
図、第６図〜第１１図は本発明装置の実施例を示すもの
で、第６図は第１の実施例の構造を示すインク残存時の
説明図、第７図は第１の実施例のインク残存のない時の
説明図、第８図は第２の実施例を示すものでインク残存
時の説明図、第９図は第２の実施例のインク残存のない
時の説明図、第１０図は第３の実施例を示すインク残存
時の説明図、そして第１１図は第３の実施例のインク残
存のない時の説明図である。 １　・インク収納袋　　２・・・インク４・・・インク
カセット１９・ノート部材１９ａ・・バネ部　　　　　
１９ｂ・・・検知板２２．２９．３１・・・孔部　　２
３・・・発光手段２４・・・受光手段　　　２５　　イ
ンク残存検出部２８・・報知部　　　　３０・磁性体 ３２・磁気感応手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　インクカセット内に収納されたインク袋量 内のインク残存を検出するインク残存検出装置において
   、カセット内面とインク袋間にシート材を配置し、イン
   ク量減少にともなって変化するシート利の位置を無接触
   検出手段を介して検出することによりインク残存を検出
   することを特徴とするインク残存検出装置。 ２）　前記無接触検出手段が発光、受光素子からなるこ
   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
   存検出装置。 ３）　前記無接触検出手段が磁気感応素子からなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のインク残存
   検出装置。