JPS6032669A

JPS6032669A - 記録装置

Info

Publication number: JPS6032669A
Application number: JP14059883A
Authority: JP
Inventors: Hiroharu Terasawa; 寺沢　弘治
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-08-02
Filing date: 1983-08-02
Publication date: 1985-02-19
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: JPH07106637B2

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】技術分野本発明は記録装置、特に液体インクを使用して記録を行
なう記録装置に関する。

従来技術近年、インクリボンなどの類を使用せず、液体状のイン
クを用いて記録を行なう記録装置が知られている。この
種の記録方式は種々提案されているが、最近ではコンピ
ュータシステムの出力機器などではインクジェット記録
方式が普及しつつあ゛る。

この方式は、ピエゾ素子によりノズルの体積を変化させ
るなどして、ノズル先端のオリフィスからインクを微細
な液滴として吐出し、記録媒体上に４１着きせて記録ド
ツトを形成するものである。

このような記録方式では、インパクト式の記録方式など
に比して動作騒音が小さい、という特徴があるが、イン
クが液体であるのでインクリボンなどを用いる記録方式
に比してインクの管理が難しい。特にインク供給路内で
の気泡の発生や、凝固物の発生などを防止したり、ある
いはそれらを回復する機構や、記録部に対する確実なイ
ンク供給を保障する機構に対する考慮が必要となる。

第１図に従来のインクジェットプリンタの記録ヘッド部
の構造を示す。

第１図において符号ｌで示されるものはキャリッジで、
ガイド軸２に沿って不図示の駆動手段により記録動作の
際に往復動作を行なうものである。ギヤリッジｌには記
録ヘッド７が搭載されており、このキャリッジ１の記録
媒体対向面には前記のピエゾ素子などからなるインフジ
エラＩ・ヘッド４が設けられている。インクジェットヘ
ッド４はタンク３内のインクを駆動された際に記録媒体
に向けて吐出するようになっている。

タンク３は図示するように細管部３Ｃによって図中右方
の通気孔８を有するインク貯蔵部と、左側のインクジェ
ットヘッド４に対するインク供給部に分割されている。

これは主として、キャリッジｌの往復移動の際に生じる
液面変動や、気泡の発生の影響を最小限に留めるためで
ある。

従来装置ではインクジェットヘッド４に確実にインクを
供給するために、タンク３のインクジェットヘッド４に
対するインク供給部分と、貯蔵室部分に電極５Ａおよび
５Ｂが設けられており、これらの電極間のインクを介し
た導通をコンパレータなどを用いて検出することにより
タンク３内のインク液面を検出して、ヘッド−になどに
設けられた警報用ＬＥＤ１５などによりインク補給を促
すものである。

図示した例では図中左側の電極５Ａがインクジェットヘ
ッド４の直上に設けられ、インク液面３Ａがこの位置に
対応する検出液面レベル３Ｂに達すると、警報用ＬＥＤ
　ｌ　５を点灯させることにより液面低下を報知する。

操作者はこれにより補充用カートリッジ６の開口部９を
開放してタンク３内にインクを補充し、タンク３内に液
面レベルを正常レベルに戻すが、このとき先の液面低下
によりインクジェットヘッド４内に気泡が発生している
場合があり、タンク３内のレベル上昇による圧力だけで
は気泡を回復できず、インク補充後しばらく記録品質が
低下したりする。

また、使用中の液面低下ではなく、長期の非使用により
インク内の水分が蒸発し液面が低下した場合には、イン
ク粘度が上昇しているため、レベル」二昇のみで気泡を
回復するのは特に難しく、また、粘度が適正値に戻るの
に時間がかかる。

目　的本発明は以」−の点に鑑みてなされたもので、インク補
充直後から正常な印字を行なえ、しかも特別な操作の必
要ない記録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づいて本発明の詳細な説明
する。ただし、以下の説明ではインクジェットプリンタ
を例示するものとする。また、以下の実施例において第
１図の従来例と同一または相当する部材については同一
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

第２図に本発明を採用したインクジェットプリンタの構
造を概略図示する。

第２図において、キャリッジ１上に搭載された記録へラ
ド７は、インクジェットヘッド４に対するインク供給の
役目を果すもので、キャリッジｌの往復によっても気泡
などが発生しないような形状、大きさに構成されている
。

タンク３にはパイプ１７．１８が接続され、それらを介
してインクカートリッジ１３からインクジェットヘッド
４で使用された分だけインクが供給されるようになって
いる。また、本発明ではイツクジェットヘッド４内など
に気泡が発生するなどしてインクの不吐出が発生したり
、あるいはタンク３内のインク液面が低下した場合に不
吐出を回復、あるいは液面の復帰を行なうために、パイ
プ１７．１８間にインクカートリッジ１３がらタンク３
内へインクを補充する圧送装置１１が設けられている。

この圧送装置１１はダイヤフラムなどを用いた圧送部密
閉型のポンプ、圧送部開放型のチューブポンプなどによ
り構成できるが、圧送部密閉型のポンプを用いる場合に
は圧送装置１１の非駆動時においてはインクカートリッ
ジ１３およびタンク３へのインク通路が連通ずるような
機構とし、記録動作時にインクジェットヘッド４が使用
した分だけインクカートリッジ１３からインクが補充さ
れるようにする。ただし、圧送装置ｌｌに圧送量の精度
の高いものを使用できるなら、記録中も常時圧送を行な
うようにしてもよい。

タンク３内には電極５Ａ、５Ｂが設けられており、これ
らの電極は従来例同様、インクジェットヘッド４の直上
近傍の検出レベル３Ｂまで液面レベル３Ａが低下した際
に、インクを介した導通抵抗が変化するような深さに取
りイ１けられる。これらの電極５Ａ、５Ｂは警報装置１
５に接続されている。

警報装置１５は電極５Ａ〜５Ｂ間の抵抗を検出するコン
パレータとその周辺の論理回路、あるいはマイクロコン
ピュータなどにより構成されるもので、ランプ、ＬＥＤ
などの発光装置２３、およびブザーなどの警音装置を含
むものとする。

タンク３内の液面レベル３Ａが検出レベル３Ｂに達する
と、警報装置１５は警音装置と発光装置２３を駆動して
操作者に液面低下を報知するとともに、駆動装置１９お
よびタイマー回路１２を能動とし、駆動装置１９によっ
て圧送装置１１を駆動してインクカートリッジ１３内の
インクをタンク３に送り込む。

タイマー回路１２は圧送装置１１の通常作動時間を定め
るもので、この通常作動時間は前記の検出レベル３Ｂか
らタンク３の上部に設けられた通気孔ｌＯ近傍の所定レ
ベルに対応する量だけインクを送り込むように圧送装置
１１の圧送能力にしたがって定められる。したがって、
警報装置１５は、電極５Ａ、５Ｂによりインク液面を検
出できなくなると、圧送装置１１を起動し、その直後圧
送により、電極によりインクが検出されるが、このとき
すぐに圧送を停止せず、タイマー回路１２の設定時間だ
け引き続き圧送装置１１を駆動してから停止させるよう
制御を行なう。このためにタイマー回路１２の出力信号
は警報装置１１５に接続されている。

一方、インクカートリッジ１３周辺には第３図に示すよ
うな機構が設けられる。

インクカートリッジ１３は通気孔１３Ａを有したケース
内にプラスチックなどから成るインク袋１３Ｂを収納し
て成るもので、詳細には図示しないが、前記の圧送装置
１１から伸びるパイプ１８の先端に設けられた中空針な
どをインク袋１３Ｂ内に刺し込むことによりパイプ１８
と結合される。第３図中では実線でこの結合状態におけ
るインクカートリッジ１３の位置が示されており、また
、２点鎖線で装着前の状態が示されている。

インクカートリッジ１３交換の際には空のインクカート
リッジ１３をパイプ１８から抜き取り、ストッパ部を有
する装着台２５に沿って２点鎖線の位置からインクが入
った新しいインクカートリッジ１３を装着台２５に沿っ
てその頭部が装着台２５のストッパ部に当接するまで押
し進め、パイプ１８に装着する。

インクカートリッジ１３が実装着の状態ではマイクロス
イッチ２４のアクチュエータ２４Ａの位置は第３図中に
２点鎖線で示す位置にあり、インクカートリッジ１３が
装着されると実線の位置までインクカートリッジ１３の
頭部により押圧され、これによりマイクロスイッチ２４
に接続されたスタート回路２２に信号が送られる。マイ
クロスイッチ２４はスタート回路２２の接点の立ち上り
ないしは立ち下りに同期してスタート信号を出力するよ
うに構成されており、このスタート回路２２の出力信号
は第２図に示すようにタイマー回Ｏ路２１に導かれている。

このタイマー回路２１の設定時間ＴＭＡｘは、圧送装置
１１の圧送能力にしたがって、たとえばその時間だけ圧
送装置１１が駆動されても電極５Ａ、５Ｂによってイン
クを検出できない場合にインクカートリッジ１３が空で
あると判定できる最長時間に定める。実際には圧送装置
１１によってタンク３の空状態から所定レベルまでイン
クを注入する時間に定めておけばよい。このタイマー回
路２１は第２図に示すように双方向の信号線により結合
される。

次に以上の全体構成における動作につき詳述する。

電源投入時ないしは印字中などの所定タイミングで、電
極５Ａ、５Ｂによってタンク３内の液面レベルを検出す
る。

ここで、液面レベルが検出レベル３Ｂになっていた場合
には、警報装置１５は警音装置を鳴らし、発光装置２３
を点灯駆動して操作者に警報を発するとともに、前記の
タイマー回路１２により定められた通常作動時間だけ圧
送装置１１を駆動し、タンク３内の液面レベルを所定レ
ベルに戻す。圧送装置１１の起動とともにタイマー回路
２１もスタートされるが、通常動作時間内に電極によっ
てインクを検知できた場合にはタイマー回路１２で定ま
る時間だけ圧送装置１１が駆動され、駆動終了後タイマ
ー回路２１は警報装置１５によってリセットされる。こ
のリフィル動作の際には常にタイマー回路１２により定
められる時間だけ圧送装置１１が駆動され、電極５Ａ、
５Ｂによりインクを検出してすぐに圧送装置１１を停止
させることがないので、１回の動作で確実に毛官路であ
る通気孔１０の　所定レベルまでタンク３内の液面を上
昇させることができる。

次に、このときインクカートリッジ１３が空になってい
た場合の動作を第４図のタイミングチャートに示す。

前記したように、タンク３内の液面が検出レベル以下で
あることが電極５Ａ、５Ｂにより検知されると、第４図
の１．７の時点で発光装置２３が１九点灯され、同時に警報装置が鳴らされるとともに、前記
のタイマー回路２１がスタートする。続いて機構自体の
有するわずかなタイムラグを経て圧送装置ｉｔが起動さ
れ、前記のように通常作動時間だけ圧送装置１１が駆動
される。

インクカートリッジ１３内にほとんどインクが残ってい
ない場合には、同図最下段に示すようにタンク３内のレ
ベル上昇は非常に緩慢で、なかなか上昇しない。

この圧送装置１１の駆動は電極５Ａ、５Ｂによってイン
クを検出できない場合には前記のタイマー回路２１の設
定時間ＴＱＡＸが経過するまで継続される。この設定時
間ＴＭＡＸの間、警音装置および発光装置２３はそのま
ま駆動される゛。

タイマー回路２１の設定時間ＴＭＡＸが経過しても電極
５Ａ、５Ｂによりインクを検出できない場合には、警報
装置１５は時点１Ｍにおいて圧送装置１１の駆動を止め
るとともに、発光装置２３を点灯から点滅に切り換え、
操作者にインクカートリッジ１３を交換してインクを補
充するよう促３２す。この際警音装置は図示するようにひきつづき駆動さ
れる。

次にインクカートリッジ１３を交換する際の動作を第５
図に示す。

ここでは第４・図に関連して示したように、インクカー
トリッジ１３が空であることが警告され、操作者がこれ
を受けて前述したような方法でインクカートリッジ１３
を交換した後の動作が示されている。

前記のようにインクカートリッジ１３が交換されると、
マイクロスイ・ンチ２４がアクチュエートされ、スター
ト回路２２からスタート信号が与えられ、第５図１Ｎ／
の時点で発光装置２３が点灯に変化し、圧送装置１１が
起動される。この際、第５図４段目で示されるようにｔ
ｌの時点で電極５Ａ、５Ｂによってインクが検出された
際にタイマー回路１２がスタートされ、タイマー回路１
２によりセットされた時間が終了するｔ２の時点まで圧
送装置１１、発光装置２３、および警音装置の駆動が続
けられる。

４以上のようにして、インクカートリッジ１３を交換して
タンク３にインク補充を行なう場合、必ず自動的に圧送
装置１１により所定レベルまでインクが補充されるとと
もに、気泡、凝固などを確実に除去することができる。

このとき、従来のようにインクの水位のみでインクジェ
ットヘッド４内の気泡を除去するのではなく、圧送装置
１１によって確実に気泡を除去できる。また、この場合
にも検出電極によってインクを検出した際にすぐに圧送
装置を停止させず、検出から所定時間ｆｉが経過して液
面が所定レベルに達するのを待ってから圧送装置が停止
されるので、長期の非使用などによってタンク３内の液
面が極端に下っていた場合にも速やかにインクを所定レ
ベルまで供給でき、不吐出などを起すことがない。した
がって、インクカートリッジ１３交換によるインク補充
直後から確実な記録動作を行なうことができる。

以上の実施例ではインクジェットプリンタを例示したが
、本発明の構成はこれに限らず、他の方式の液体インク
を用いる記録装置に利用できるの　５はもちるんである。

効　果以上の説明から明らかなように、本発明によれば、交換
式のインク貯蔵手段と、インク収容部を有する記録ヘッ
ドを有する記録装置において、前記インク貯蔵手段の装
着を検出する手段と、前記インク貯蔵手段から前記記録
ヘッドへインクを圧送する手段を設け、前記検出手段に
よりインク貯蔵手段の装着を検出した際に前記圧送手段
によって前記記録ヘッド内に強制的にインクを補充する
構成を採用しているため、記録ヘッド内の収容部に気泡
、凝固などが発生していても確実にこれを除去できるの
で、インク補充直後から正常な印字を行なえ、しかも特
別な操作の必要ない優れた記録装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインクジェットプリンタの欠点を説明す
る断面図、第２図は本発明を採用したインクジェットプ
リンタの構造を示す模式図、第３図は第２図中のインク
カートリッジ周辺の構造を　Ｇさらに詳細に示す説明図、第４図、第・５図は本発明に
よるインクジェットプリンタの動作を説明するタイミン
グチャート図である。ｌ・・・キャリッジ　２・・・ガイド軸３・・・タンク
　４・・・インクジェットヘッド５Ａ、５Ｂ・・・電極
　７・・・記録ヘッド１０・・・通気孔　ｉｉ・・・圧
送装置１２．２１・・・タイマー回路１３・・・インクカートリッジ１９・・・駆動装置　２２・・・スタート回路２３・・
・発光装置　２４・・・マイクロスイッチ７

Claims

【特許請求の範囲】

（１）交換式のインク貯蔵手段と、インク収容部を有す
る記録ヘッドを有する記録装置において、前記インク貯
蔵手段の装着を検出する手段と、前記インク貯蔵手段か
ら前記記録ヘッドへインクを圧送する手段を設け、前記
検出手段によりインク貯蔵手段の装着を検出した際に前
記圧送手段によって前記記録ヘッド内にインクを補充す
ることを特徴とする記録装置。
（２）前記記録ヘッドのインク収容部にインク液面検出
手段を設け、このインク液面検出手段によりインク液面
が所定の検出レベルになった際に前記圧送手段が第１の
所定時間だけ駆動され、記録ヘッド内のインク液面レベ
ルを所定レベルまで回復することを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の記録装置。
（３）前記インク液面検出手段により、前記圧送手段が
第２の所定時間だけ駆動されても前記インク液面検出手
段によりインクを検出できない場合に前記インク貯蔵手
段が空であると判定することを特徴とする特許請求の範
囲第２項に記載の記録装置。
（４）前記圧送手段によるインク補充の際、ないしは前
記インク貯蔵手段が空であると判定された際に所定の警
報を発生する手段を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の記録
装置。