JPS63252747A - インクジェットプリント装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、インクジェットプリンタに配設されるインク
貯蔵容器等のインクイ共給源のインク残量を検出するイ
ンク残量検知装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えは、インクシェツトプリンタにおける従来のインク
残量検知装置としては、インクシェツトプリンタの本体
に同定されるインク供給源としてのインク貯蔵容器（イ
ンクタンク）、あるいは記録ヘラ［・をキャリッジに塔
載した形態のインクシェラ）−プリンタにあってはキャ
リッジに搭載された予備インクタンクに設けらねるもの
かある。

そして、このような従来のインク残量検知装置としては
、インクの導電性を利用し、タンク内に一対の電極を設
り、電極間の通電／非通電を検出することによって残量
検知を行うものかあった。

しかしなから、このようなインク残量検知装置ては、イ
ンクに通電を行うためにインクか電気分解を起こし、イ
ンク組成が変化してしまったり、電気分解により生した
異物か電極に何着し、導電性が低下することかあった。

また、組成変化や異物は記録品位や吐出性蛯の低下をも
もたらずものである。さらに、インク残量減少の連続的
検知も行えなかった。

そこで、タンクの適切な部位に、可視光の投光および受
光を行う光学的手段を設け、受光の有無によりインク残
量の有無の検知を行うようにした残量検知装置や、赤外
線の投光および受光を行う光学的手段を設けるとともに
、タンク内に赤外線の遮断を行うフロートを設Ｃプ、遮
光による赤外光の受光の有無によりインク残量検知を行
うようにした残量検知装置が提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような構成によっては、インクの電
気分解に伴う問題こそ生じないものの、インク残量の変
化の連続的検知は依然として困難である。

木発明の目的は、かかる問題点を解決し、インク残量の
変化の連続的検知を可能としたインク残量検知装置を提
供することにある。

［問題点を解決するだめの手段］ そのために、木発明は、記録のためのインクを収納した
インクタンクと、インクタンクの互いに対向する壁に配
置され、少なくとも赤外線の透過か可能な一対の透光部
と、一対の透光部の各々に対してそれぞれ配設された赤
外線の発光素子および赤外線の受光素子を有するセンサ
と、インクタンク内のインクによって上下自在に浮揚さ
れ、赤外線を遮断可能な遮光領域の赤外線を透過する領
域に対する境界を、赤外線の光軸に交わる平面内で光軸
と直交しない所定方向に有する遮光部材を設けたフロー
トと、インクタンクとセンサとを相対的に移動させる移
送手段と、当該移動の過程で遮光部材による赤外線の遮
断期間に応じてインクの残量を検知する検知手段とを具
えたことを特徴とする。

［作　用コ 本発明によると、発光素子から発した赤外線は、遮光部
材により遮きられない限り、透光部を介してインクを透
過し、受光素子に人光する。一方、フロートはインクレ
ベルの変化に応じて変位し、これに伴って遮光部材も変
位するのて、センサとインクタンクとを相対的に移動さ
せたとき、上記のように設りた境界の鉛直方向への平行
移動により遮光期間が変化することになる。従って、当
該期間ないし当該期間に対応した移動側ｔ！ｆｔの測定
により、インクレベル低下の連続的検知が可能となる。

［実施例コ 以下に、図面に基づいて木発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す。本例は
、記録ヘッドを往復走査してその過程で記録を行うシリ
アルタイプのインクジェット記録装置への適用例であり
、ここで、１はインクジェットヘッドユニット、２はそ
のインクジェットノズル、３はインクタンつてある。イ
ンクタンク３内のインク■はインク供給管４を介してヘ
ッドユニット１側に供給される。５はインクタンク３の
インク室録内に浮揚状態に保たれインクＩの液面に応じ
て上下自在としたフロー１〜であり、好適にはヘッドユ
ニット１およびインクタンク３を搭載しているキャリッ
ジ６の移動時においてもフロート５が液面と共に遊動し
ないようにする。

７Ａおよび７Ｂは、それぞれ、赤外線の発光素子および
受光素子であり、保持部材８により、記録範囲外の所定
位置、例えはキャリッジ６のホームポジションにおいて
フロー１〜５を収容したインク室３八がそれらの間に侵
入できるたけ離隔して保持されている。これらの赤外線
の発光素子７Ａおよび受光素子７Ｂを設けたことにより
、後述のフロート部分により遮光がなされない限り、発
光素子７八から透光される赤外線が、インクをその色の
いかんにかかわらず透過して受光素子７Ｂに受光される
。

なお、インクタンク３のインク室３Ａの対向壁、少なく
とも赤外線の光路に位置する部分は赤外線が透過し易い
材料で形成される必要かあり、耐インク性のことを考虜
すると、例えは透明アクリル板等を使用するのか好適で
ある。

第３図は第１図および第２図におけるフロート５の一構
成例を示す。ここて、９は赤外線りの光路を遮断するた
めの例えは金属で形成した遮光板、１０は遮光板９を保
持し、フロー］・５に適切な浮力を付与することにより
液面の変化に伴って遮光板９を変位させるためのフロー
１〜本体°Ｃあり、赤外線りを透過する材料で形成しで
ある。

第４図は遮光板９の一構成例を示す。本例にあっては、
遮光板９に、赤外線りの光軸に交わる平面内において斜
めに、赤外線を透過するスリット９Ａを設けである。

第５図および第６図は、キャリッジ６のボームポジショ
ン付近への移動による赤外線の透過状態を説明するため
の説明図である。

第５図において、ホームポジション付近に配置した素子
７Δ、７Ｂに向けて、キャリッジ６かＳ方向へ移動して
いくと、フロート５内の遮光板９により、はじめは発光
素子７八から発せられた赤外線りは遮光板９にさえきら
れて受光素子７Ｂに受光されない。第５図示の位Ｍより
さらにＳ方向ヘキャリッジ６を移動させ、フロート６内
の遮光板９のスリット９Ａか赤外線りの光軸と交わる位
置にまで至ると、この時点で発光素子７Δから発せられ
た赤外線りは受光素子７Ｂ人射される。

すなわち、第２図においてキャリッジ６を素子７Ａ、７
１１に向けて移動させていくと、はじめは発光素子７八
から発せられた赤外線りはその進行を遮る物かないので
そのまま受光素子７Ｂに入光する。さらにキャリッジ６
を移動させていくと、第５図のように発光素子７八から
発せられた光線りはフロート５内の遮光板９によってそ
の光路を遮られて、受光素子７Ｂには光線りが入光しな
くなる。さらにキャリッジ６を移動させていくと、第６
図のように遮光板９に設りたスリット９八を通って光線
りは受光素子７Ｂに大計することになる。ここで、受光
素子７Ｂに光線りが入光している状態を１″゛、入光し
ていない状態を０”とすると、以上の過程は第９図に表
すことができる。

第９図中、縦軸は受光素子７Ｂの状態であり、横軸はキ
ャリッジ６の移動距離である。

赤外線りが遮光板９に遮られてからスへン１−９八を透
過するまでのキャリッジ６の移動距離（受光素子７Ｂか
０′°である期間）は、インク■の液面の変化に伴って
変化する。この様子を第８図および第９図を用いて説明
する。

第８図および第９図は、第１図示の構成の主要部の正面
図てあり、それぞれ、インクＴの水面か高い場合および
低い場合を示している。これら図において、ＬＡは発光
素子７八から受光素子７Ｂへ投光されている赤外線りの
光軸、ａは光軸冒と遮光板９の端面９Ｂとの距離である
。ｂおよびｂ′　は光軸ＬＡの高さＨにおける遮光板９
の端面９Ｂとスリット９Ａの端との距離である。

すなわち、受光素子７Ｂか°０゛°である状態の期間は
、第８図のようにインクＩの水位か高いときには距１Ｉ
Ｉｌｔｂに対応じて短く、第９図のように水位が低いと
きには距離ｂ′　に対応じて長くなる。従って当該”　
ｏ　”の期間ないしは距Ｈｂ、ｂ’　　を計測すること
によりインク水位の検知が可能どなる。

第１Ｏ図は本例に係るインク残量検知装置の制御系の一
構成例を示す。ここで、５０は第１１図示の処理手順等
に従って各部を制御するマイクロプロセッサ形態のＣＰ
Ｕてあり、本例では記録処理等に際してヘッドユニッ１
，１．キャリッジ６駆動用のモータ５７．記録媒体搬送
系５９等の各部を制御する主制御部に兼用しである。

５１はＣＰ　＋１５０が実行する第１１図示の手順等に
対応したプログラムの他、インク残量を認識するための
テーブル等を格納したＲ　ＯＭである。また、５３はＲ
へＭであり、受光素子７Ｂの゛°０パの期間ないしはそ
れに対応したキャリッジ６の移動距離またはモータ５７
の回転量を計測するためのカウンタ等、作業用に用いる
領域を有する。

第１１図は本例に係るインク残量検知手段の一例を示す
。本手順の起動のタイミングとしては、例えば ａ）Ｎ源オン時 ｂ）所定量の印字後、例えは１０００行分の印字後。

Ｃ）印字を終えて、待機状態に入るとき。

などとすることかてきる。

本手順か起動すると、まずステップＰ１にて干−タ５７
を駆動し、キャリッジ６が基準位置、例えはホームポジ
ションに至ったことを検知する。次いてステップＰ２に
て発光素子７Ａを駆動して赤外線りの発光を行わせる。

次いて、ステップＰ３にてざらにモータ５７を駆動し、
ギヤリッジ６を第５図および第６図中３方向に移動させ
、ステップＰ４にて受光素子７Ｂか“０″となるのを検
知する。当該検知に応じてステップＰ５にてざらにモー
タ５７を駆動し、ステップＰ６にてモータ５７の回転量
を記録しつつ、ステップＰ７にて受光素子７Ｂか１゛′
となるのを検知する。

ステップＰ５〜Ｐ７の手順は、例えはステップＰ４ての
肯定判定後ＲＡＭ５３のカウンタ領域をリセッ［・シて
おぎ、ステップＰ７にて肯定判定かなされるまで、モー
タ５７としてパルスモータを用いる場合にはその駆動パ
ルスの発生の度に、ＤＣモータを用いる場合にはそのＤ
Ｃモータに組合せたエンコーダのパルス出力の検知に応
じて、カウンタ領域を歩進することにより行うことかで
きる。なお、ソフトウェアあるいはバー１〜ウエアのタ
イマを用い、受光素子７８の”　ｏ　”の期間を計数す
るようにしてもよい。

ステップＰ７にて肯定判定がなされた場合には、ステッ
プＰ８にて回転量にインク残量を対応さセたＲＯＭ５１
内のテーブルをアクセスし、計測値に対応したインク残
量を得る。

かくして得られたインク残量に関する情報を、適宜の表
示手段等により表示して操作溶に認識を行わせたり、さ
らにインク残量か極めて少なくなった場合にはフサ−１
表示器等の報知手段により操作省に報知をすることがで
きる。

第１１図示の手順におりるステップＰ１のホームポジシ
ョンの検知は、適宜のセンサにより行うことかてぎるか
、フロート５はインク室３Ａ内に浮遊しているので、フ
ロー１−５に対するホームボジションの相対的な位置ず
れか生じ、」−記手順に関してステップＰ２の発光のタ
イミングが適切でなくなることも考えられる。

そこで、本発明に係るフロートの他の実施例では、第１
２図に示すように、フロート５に対して発光素子７八か
らの赤外線りを遮断可能な遮光部材１８を適切に配置し
、当該遮光によりホームポジションの検知を行うように
すれば、ボームポジション検知後の発光のタイミングを
適切なものとてきる。また、ホームポジション検知のた
めに特別なセンサを設ける必要もなくなる。

一方、フロート５はインク水位の変化に追従しなければ
ならないのて、適当な遊びをもってインク室３Ａ内に浮
遊させておくのか好適であるから、第１２図のような構
成を取っても受光素子７Ｂの゛°０°゛期間の検出にず
れか生じる可能性がある。

そこでさらに、第１３図に示すように遮光部９０とし゛
てスリット９０Ａを有するものを設りる。

第１４図は第１２図および第１３図示の構成によるイン
ク残量検出時の受光素子７Ｂの状態を示す。時点Ｃは第
１２図示の遮光部オ第１８にＪ：って最初に光線１４を
さえぎられる位置であり、これはホームポジションの検
出に用いる。時点ｄは第１３図示の遮光板９０のスリッ
ト９〇への同図におりる右側部分によって、受光素子７
Ｂに再ひ光線か入る位置である。さらに時の、ｅは遮光
板９０によって光線がさえきられる位置であり、時点ｆ
ては再度スリブ［〜９０Ａの図中左側部分を通って受光
素子７Ｂに光線か入る。この場合、時点ｅ〜ｆの期間か
インクの残量に相当することになり、この期間の変化は
、インク水位低下に伴うフロー）−５の鉛直方向の変位
にのみ依存し、フロート５の水平方向の浮遊位置にはよ
らないので、インク残量を正確に検知て舘るようになる
。

なお、本発明の適用対象であるインクシェラ１〜プリン
タのインクタンク３は、ヘッドユニット１に着脱され、
もしくはヘッドユニッ１〜１と一体にプリンタに着脱さ
れる形態、すなわちそれ自身かヘラ）・ユニッｌ−１に
対する最上流のインク供給源をなずものとすることもで
きるし、あるいはインクタンクか別のメインタンクから
のインクの供給を受１プるような中継タンクの場合であ
っても、メインタンクのインクがなくならない限り中継
インクタンクの液面が所定のレベルより下ることはあり
得ないので、同様な構成によりその残量検出手段を介し
てインクの有無を検出することかできる。

また、」二側ではシリアルタイプのプリンタのキャリッ
ジにインクタンクを搭載し、固定した発光素子、受光素
子から成る残舒検知センサに対してキャリッジを移動さ
せてインク残量検知を行う構成例について述へたか、キ
ャリッジを例えは所定位置に設定した後、残量検知セン
サを移動させて上記検知を行うようにしてもよい。

さらに、シリアルタイプあるいはラインプリンタ形態の
インクシェツトプリンタにおいて用いられる適宜のイン
クタンクに本発明を適用することも容易てあり、インク
タンクとインク残量検知センサとに相対的移動が行われ
るようにすれはよい。

加えて、遮光板も上側のようにスリットを設けたものの
みならず、例えばこれを台形状とするなと遮光板自体の
形状を適切に定めても上述と同様の効果か得られる。

［発明の効果］ 以上説明したように、木発明によれは、インクに電極を
接触させる形態のインク残量検出装置としないことによ
りインクの電気分解によるような問題点かない。また、
インクを透過させる光学的センサに赤外線を用いるよう
にしたので、インク色のいかんにかかわらずインク残量
の検出か可能となった。更にインクタンク内のインクの
レベル変化に応じて変位するフロー１−に、赤外線の光
軸と交わる平面内の光軸と直交しない方向に透光領域と
の境界線を有する遮光板を設けたとこにより、インク残
量検知に際してインクタンクとセンサとを相対的に移動
させたとき、赤外線の遮光時間ないしそれに対応した移
動距離はレベルに応じて変化するので、当該時間ないし
距離の計測によリインク残量の連続的変化を知ることが
可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ、木発明の一実施例に
かかあるインク残量検知装置の一構成例を示す斜視図お
Ｊ：び土面図、 第３図はそのフロー）・の−構成例を示す斜視図、 第４図はそのフローＩ−に配設する遮光板の一構成例を
示す模式図、 第５図および第６図はインク残量検知にあたっての本実
施例の動作を説明するための上面図、第７図は同しくそ
の受光素子の状態を示す波形図、 第８図および第９図は、インクレベルの変化に伴う本実
施例による検知量の変化を説明するための正面図、 第１θ図は本実施例に係るインク残量検知装置の制御系
の一構成例を示すブロック図、 第１１図はそのインク残量検知手段の一例を示すフロー
チャート、 第】２図は本発明に適用可能なフロートの他の構成例を
示す模式図、 第１３図は第１２図示のフローＩ・に配設可能な遮光板
の構成例を示す模式図、 第１４図は第１２図および第１３図示の構成によるイン
ク残量検知にあたっての動作を説明するだめの受光素子
の状態を示す波形図である。 １・・・ヘッドユニット、 ２・・・インクノズル、 ３・・・インクタンク、 ３八・・・インク室、 ４・・・供給管、 ５・・・フロー１〜． ６・・・キャリッジ、 ７八・・・発光素子、 ７ト・・受光素子、 ８・・・保持部材、 ９．９０・・・遮光板、 ９八、９〇八・・・スリ・ント、 Ｌ・・・赤外線、 １、八・・・光軸、 ■・・・インク。 園 第１図 第２図 ．５ 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録のためのインクを収納したインクタンクと、 前記インクタンクの互いに対向する壁に配置され、少な
   くとも赤外線の透過が可能な一対の透光部と、 該一対の透光部の各々に対してそれぞれ配設された赤外
   線の発光素子および赤外線の受光素子を有するセンサと
   、 前記インクタンク内の前記インクによって上下自在に浮
   揚され、前記赤外線を遮断可能な遮光領域の前記赤外線
   を透過する領域に対する境界を、前記赤外線の光軸に交
   わる平面内で前記光軸と直交しない所定方向に有する遮
   光部材を設けたフロートと、 前記インクタンクと前記センサとを相対的に移動させる
   移送手段と、 当該移動の過程で前記遮光部材による前記赤外線の遮断
   期間に応じて前記インクの残量を検知する検知手段と を具えたことを特徴とするインク残量検知装置。