JP2002127444A

JP2002127444A - インクタンク、及び、そのインクタンクを用いた記録装置

Info

Publication number: JP2002127444A
Application number: JP2000323034A
Authority: JP
Inventors: Michiharu Shoji; 通陽小路
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2002-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】検出精度の高いインク残量検出が実現できる
インクタンク、及び、そのインクタンクを用いた記録装
置を提供することである。【解決手段】インクタンクのハードケース１０２を絶
縁材料層１０２ａと導電材料層１０２ｂとの２層構造で
形成するようにする。或いは、インクタンクが取り付け
られるキャリッジをプラスチック樹脂層と導電材料層の
２層構造で形成するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文字、画像等の情
報を被記録媒体上に出力するためのインクジェット記録
装置と、該装置を記録装置出力手段とするプリンター、
複写機、ファクシミリ、ワードプロセッサ、パーソナル
コンピュータ等の情報処理システムにおけるインク残量
検出に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明はインクタンク、及び、そのイン
クタンクを用いた記録装置に関し、特に、インクジェッ
ト方式に従った記録ヘッドを用いて記録を行う場合に用
いられるインクタンク、及び、そのインクタンクを用い
た記録装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】複写機、ワードプロセッサ、コンピュー
タ等の情報処理機器の普及に伴い、それらの機器の出力
（記録）装置の一つとして、インクジェット方式による
記録装置が急速に普及している。

【０００４】一般に、インクジェット記録装置は、イン
クを吐出する記録ヘッドとその記録ヘッドにインクを供
給するインクタンクとを搭載するキャリッジ、記録用紙
などの記録媒体を搬送する搬送機構、そして、これらを
制御するための制御回路を具備している。

【０００５】さて、従来のインクジェット記録装置で
は、インク残量の確認が困難なため、記録途中でインク
切れが発生し、記録不良などの不具合を生じてしまう場
合がある。例えば、連続用紙を供給しながら記録を行っ
ている途中にインク切れが生じると、そのインク切れ以
降の記録時間が無駄になってしまう。また、インク切れ
直前に生ずる、インク吐出が十分になされないことから
生じる、いわゆる「かすれ記録」の状態で記録動作を続
けると、その記録品質は悪いものとなり、多数の記録媒
体を無駄にしてしまうこと等がある。

【０００６】このような問題の発生を回避するために、
これまでにも様々なインク切れ検出方法が提案されてい
る。例えば、インクタンク壁面に１組以上の電極を有
し、インクタンク内のインク量変化に伴うこれら電極間
キャパシタンス変化を利用してインク残量を検出する方
法がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、インクタンクに設置された電極が外部ノイズを
拾ってしまい、本来検知しなければならないインク残量
検出信号のＳ／Ｎ比を悪化させ、インク残量検出の精度
を劣化させてしまうという問題があった。

【０００８】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、インク残量検出信号のＳ／Ｎ比悪化を防止し、より
精度や信頼性の高いインク残量検出を行うことができる
インクタンク、及び、そのインクタンクを用いた記録装
置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のインクタンクは、以下のような構成からな
る。

【００１０】即ち、インクを収容する柔軟性のある非導
電性の内郭部と、前記内郭部を挟む第１及び第２の電極
と、前記内郭部と、前記第１及び第２の電極とを収容す
る外郭部とを有し、前記外郭部は、前記内郭部と対向す
る面に絶縁層を外部と接する面に導電層を配した２層構
造となっており、前記第１及び第２の電極間の間隔は、
前記内郭部に収容されたインク量に従って変化すること
を特徴とするインクタンクを備える。

【００１１】また他の発明によれば、上記構成のインク
タンクからインクが供給されるインクジェット記録ヘッ
ドを用いて記録を行う記録装置であって、前記インクタ
ンクを取り付けるキャリッジと、前記第１或いは第２の
電極の一方に設けられた入力端子から所定周波数で所定
振幅の信号を入力する入力手段と、前記第１或いは第２
の電極の一方に設けられた出力端子から出力される信号
の振幅を検出する検出手段と、前記検出手段によって検
出された信号振幅に基づいて、前記インクタンク内のイ
ンク残量を決定する決定手段とを有し、前記キャリッジ
に前記インクタンクが取り付けられたとき、前記導電層
は接地されることを特徴とする記録装置を備える。

【００１２】さらに他の発明によれば、インクを収容す
る柔軟性のある非導電性の内郭部と、前記内郭部を挟む
第１及び第２の電極と、前記内郭部と、前記第１及び第
２の電極とを収容する外郭部とを有し、前記外郭部はプ
ラスティック樹脂で形成され、前記第１及び第２の電極
間の間隔は、前記内郭部に収容されたインク量に従って
変化することを特徴とするインクタンクを備える。

【００１３】さらに他の発明によれば、上記構成のイン
クタンクからインクが供給されるインクジェット記録ヘ
ッドを用いて記録を行う記録装置であって、前記インク
タンクの外郭部を覆うように前記インクタンクが取り付
られるキャリッジと、前記第１或いは第２の電極の一方
に設けられた入力端子に所定周波数で所定振幅の信号を
入力する入力手段と、前記第１或いは第２の電極の一方
に設けられた出力端子から出力される信号の振幅を検出
する検出手段と、前記検出手段によって検出された信号
振幅に基づいて、前記インクタンク内のインク残量を決
定する決定手段とを有し、前記キャリッジの前記インク
タンクを覆う部分は、前記インクタンクと対向する部分
がプラスチック樹脂で、外部に面する部分が導電層で形
成され、前記導電層は接地されることを特徴とする記録
装置を備える。

【００１４】なお、上記構成の記録装置では、前記キャ
リッジにインクタンクが取り付けられたとき、第１及び
第２の電極は記録装置側と電気的に接続される。

【００１５】また、前記インクジェット記録ヘッドは、
熱エネルギーを利用してインクを吐出するために、イン
クに与える熱エネルギーを発生するための電気熱変換体
を備えていることが望ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態を詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明の代表的な実施形態であるイ
ンクジェット方式に従う記録ヘッドを用いてインクを吐
出して画像を記録するカラー記録装置（以下、記録装置
という）の構成を示す外観斜視図である。

【００１８】図１において、記録用紙またはプラスチッ
クシートなどの記録媒体９０１は記録領域の上下に配置
された一対の搬送ローラ９０２、９０３によって支持さ
れ、シート送りモータ９０４で駆動される搬送ローラ９
０２によって矢印α方向へ搬送される。搬送ローラ９０
２，９０３の前方にはこれと平行にガイドシャフト９０
５が設けられている。ガイドシャフト９０５に沿ってキ
ャリッジ９０６がキャリッジモータ９０７の出力によ
り、ワイヤ９０８を介して矢印β方向に往復移動され
る。

【００１９】さて、キャリッジ９０６には、インクジェ
ット方式に従う記録ヘッド９０９と記録ヘッド９０９に
インクを供給するインクタンク９１０が搭載されてい
る。記録ヘッド９０９はカラー画像用であり、キャリッ
ジ９０６の移動方向に沿って黒インクを吐出するヘッド
（Ｋ−ヘッド）９０９−Ａ、シアンインクを吐出するヘ
ッド（Ｃ−ヘッド）９０９−Ｂ、マゼンタインクを吐出
するヘッド（Ｍ−ヘッド）９０９−Ｃ、イエロインクを
吐出するヘッド（Ｙ−ヘッド）９０９−Ｄが配置されて
いる。

【００２０】また、インクタンク９１０は、これら４つ
のヘッドに対応して、各色のインクを供給するために、
ブラック（Ｂｋ）インクを収容するコンパートメント９
１０−Ａ、シアン（Ｃ）インクを収容するコンパートメ
ント９１０−Ｂ、マゼンタ（Ｍ）インクを収容するコン
パートメント９１０−Ｃ、イエロ（Ｙ）インクを収容す
るコンパートメント９１０−Ｄから構成されている。

【００２１】なお、記録ヘッド９０９及びインクタンク
９１０はキャリッジ９０６から夫々別々に取り外し可能
である。また、記録ヘッド９０９及びインクタンク９１
０が一体的に構成された交換可能なインクカートリッジ
を用いても良い。

【００２２】記録ヘッド９０９を構成する４つのヘッド
の前面、すなわち、記録媒体９０１の記録面と所定間隔
（例えば０．８ｍｍ）を於て対抗する面には複数（例え
ば、４８個または６４個）のインク吐出口をキャリッジ
９０６の走査方向と交差させる方向として各縦一列に配
置したインク吐出部が設けられている。

【００２３】また、キャリッジ９０６上には記録媒体の
幅を越えて記録ヘッド９０９がインク吐出を行い、プラ
テンを汚さないように記録媒体の幅を検知するための紙
幅センサ９１１が搭載されている。

【００２４】記録装置のＣＰＵやこれに併設されたＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ等を含む制御部は、ホストコンピュータ（以
下、ホストという）９１２からコマンド信号や記録デー
タ信号（記録情報）を受信し、これに基づいて駆動回路
を介して各ヘッド９０９−Ａ〜Ｄに設けられた電気熱変
換体に駆動電源（ヒート電源）を印加し通電する。これ
により、インクが吐出され、記録媒体９０１上に記録が
行われる。これと同時にＣＰＵは駆動回路を介してキャ
リッジモータ９０７や紙送りモータ９０４を駆動して記
録ヘッド９０９の移動や記録媒体の搬送を行う。

【００２５】図２は図１に示した記録装置の制御構成を
示すブロック図である。

【００２６】制御部を構成するＣＰＵＣＰＵ１００４は
プログラムメモリ（ＰＲＯＭ）１００１に格納されてい
た制御プログラムを読み出して、これをＲＡＭで構成さ
れるワーキングメモリ１００２に展開して種々の制御処
理を実行する。一方、ホスト９１２から転送されたコマ
ンド信号や記録データ信号はインタフェース１００７を
介して受信し、記録データ信号はＲＡＭで構成されるデ
ータメモリ１００３に格納する。

【００２７】また、ＣＰＵ１００４は制御プログラムを
実行しながら、出力ポート１００５およびモータドライ
バ１００６を介してキャリッジモータ９０７やシート送
りモータ９０４を制御するとともに、データメモリ１０
０９に格納されている記録情報に基づきヘッド駆動回路
１０１３を介して記録ヘッド９０９を制御して記録動作
を実行させる。

【００２８】操作パネル（不図示）上に設けられた各操
作キー１００８からの指示入力は入力ポート１０１０を
介してＣＰＵ１００４に伝達され、また、ＬＥＤランプ
やＬＣＤなどで構成される表示部１０１１に対してはＣ
ＰＵ１００４は出力ポート１０１２を介して制御信号を
供給して、メッセージ表示やランプ点灯などを行わせ
る。

【００２９】紙幅センサ９１１からの入力は、入力ポー
ト１０１３を介して読み込まれ、記録制御に用いられ
る。

【００３０】また、電源回路１０１４からはＣＰＵ１０
０４やＲＯＭ、ＲＡＭなどの制御ロジック回路を動作さ
せるためのロジック駆動電圧Ｖ_cc（例えば、５Ｖ）、各
種モータ駆動電圧ＶＭ（例えば、３０Ｖ）、および、記
録ヘッド９０９の電気熱変換体に通電し発熱させるため
のヒート電圧ＶＨ（例えば、２５Ｖ）が出力される。

【００３１】一方、インク残量検知センサ１０１５によ
って得られるセンサ情報はインク残量検知回路１０１７
で信号処理され、インクタンク９１０内のインク残量を
表す情報として入力ポート１０１６を介してＣＰＵ１０
１４に送られる。ＣＰＵ１０１４は、インク残量検知セ
ンサ１０１５からの情報に基づいて出力ポート１０１２
を介して表示部１０１１を制御しユーザにインク残量を
知らせる。また、インク残量が基準値以下になった場
合、ＣＰＵ１０１４は表示部１０１１を用いてインク切
れ警告メッセージを表示し、ユーザにインクタンク交換
時期を知らせる。

【００３２】なお、図２において、１００９は各構成要
素を接続するＣＰＵバスである。

【００３３】次に、この実施形態において用いるインク
残量検知センサ１０１５の原理について説明する。イン
ク残量検知センサ１０１５はインクタンク９１０に内臓
される。

【００３４】図３〜図４はインクタンク９１０に内臓さ
れたインク残量検知センサ１０１５の原理的な構造を示
す図であり、図３はインクタンクに十分にインクが充填
されている様子を示し、一方、図４はインクタンクにイ
ンク残量が少なくなった様子を示す図である。なお、イ
ンクタンク９１０の各コンパートメントの内部構造は同
じであるので、これらの図にはコンパートメントは示し
ておらず、代表的に１つのコンパートメントの内部構造
をインクタンクの内部構造としている。

【００３５】図３〜図４に示すように、インクタンク９
１０は、プラスチック等により成形されたハードケース
１０２にインク１０３を入れた柔軟性のある非導電性の
袋１０４を入れた構成になっている。インク１０３の入
っている非導電性の袋１０４には、チューブ１０５が接
続されて、チューブ１０５がハードケース１０２の外部
まで延びており、記録ヘッドにまで繋がっている。従っ
て、インク１０３はチューブ１０５を通って記録ヘッド
へと供給される。

【００３６】さらに、図３〜図４に示すように、非導電
性の袋１０４を挟んで１組の電極１０６と１０７がギャ
ップ（ｄ）だけ離れて配置され、袋に設置されている。
従って、ギャップ（ｄ）の値は、インク１０３の入って
いる非導電性の袋１０４の厚さに相当する。これら１組
の電極１０６、１０７にはそれぞれ信号線が接続されて
おり、インクタンク９１０の外部と電気的に接続されて
いる。この場合には、電極１０６は抵抗（Ｒ）１０１に
接続され、電極１０７は接地されている。

【００３７】このような構成から、１組の電極１０６、
１０７はコンデンサとみることができる。ここで、イン
ク１０３の誘電率をε、各電極の面積をＳ、電極間ギャ
ップをｄとした場合の平行平板のキャパシタンス（Ｃ）
は式（１）によって表現することができる。

【００３８】Ｃ＝ ε・Ｓ／ｄ ……（１）さて、記録動作が続き、インクタンク９１０のインク１
０３が消費されてインク残量が少なくなると、非導電性
の袋１０４の内容量は減少し、その結果、図４に示すよ
うに、非導電性の袋１０４の厚みが薄くなる。つまり、
電極１０６と電極１０７間のギャップ（ｄ）が狭くな
る。このインク消費量と電極間ギャップ（ｄ）は、ほぼ
比例的に変化する。

【００３９】図５は図３及び図４に示すインク残量検知
センサ１０１５の等価回路の構成をを示す回路図であ
る。

【００４０】図５において、可変コンデンサ（Ｃ）４０
２はインク残量変化に伴って変化する電極間キャパシタ
ンスである。この図に示す回路は、４０３を入力端子、
４０４を出力端子とするローパスフィルタ（以後、ＬＰ
Ｆと記す）になっている。このＬＰＦのゲイン（Ｇ）は
式（２）のようになる。

【００４１】 │Ｇ│＝１／√{１＋（ωＣＲ）²} ＝１／√{１＋（２πｆＣＲ）²} ……（２）ｆ：周波数、ω：角周波数、π：円周率さて、式（２）のＣに式（１）を代入してまとめると式
（３）が得られる。

【００４２】 │Ｇ│＝１／√{１＋（２πｆ[ε・Ｓ／ｄ]Ｒ）²}……（３）図６は式（３）に基づいて得られるＬＰＦのゲイン
（Ｇ）と電極間ギャップ（ｄ）との関係を示す図であ
る。

【００４３】この図で示される出力特性は、キャパシタ
ンス（Ｃ）４０２の容量が０．０１〜１μＦ、抵抗
（Ｒ）１０１が１０ＫΩであるとし、入力端子４０３へ
周波数が１ＫＨｚ（ｆ＝１ＫＨｚ）の正弦波を入力した
場合に出力端子４０４から得られる信号の出力特性とな
っている。

【００４４】式（３）と図６に示す関係から分かるよう
に、電極間ギャップ（ｄ）が小さく、つまり、インク残
量少なくなるに連れて、ＬＰＦのゲイン（Ｇ）も小さく
なっている。これは、ＬＰＦに固定周波数で且つ固定振
幅の信号を入力した場合、インク残量が少なくなるに従
い、ＬＰＦの出力信号振幅が小さくなることを示してい
る。この出力信号振幅の変化を利用すればインク残量検
出が可能になる。

【００４５】従って、ＬＰＦの固定抵抗（Ｒ）１０１及
び入力信号周波数（ｆ）は、インク残量変化に伴う電極
間のキャパシタンス（Ｃ）の変化量に合わせて、最適に
設置する必要がある。

【００４６】さて、以上のようにインク残量検知センサ
１０１５の原理的な構成について説明したが、図３〜図
４に示されている電極１０６、１０７は導電体の板であ
るために、一種のアンテナのように作用する。この為、
これらの電極がインク残量検出の処理とは無関係な外来
ノイズを拾い、出力端子４０４から出力されるインク残
量検出信号に重畳されてしまうことがある。このような
重畳が発生すると、インク残量検出信号のＳ／Ｎ比が劣
化してしまうことがある。

【００４７】この実施形態のインク残量検知センサで
は、このようなＳ／Ｎ比の劣化を防止するために、外来
ノイズの混入を防止するような構成をしている。

【００４８】図７〜図８はこの実施形態に従うインク残
量検知センサの構造を示すためのインクタンク断面図で
ある。これらの図において、図７はインクタンク９１０
がキャリッジ９０６に取り付けられる直前の様子を示
し、図８はインクタンク９１０がキャリッジ９０６に取
り付けられた様子を示している。なお、これら図におい
て、既に図３〜図４において説明したのと同じ構成要素
には同じ参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

【００４９】図７〜図８に示す構成によれば、ハードケ
ース１０２は、絶縁材料層１０２ａと導電材料層１０２
ｂとの２層構造になっていて、ハードケース１０２の外
側表面に導電材料層１０２ｂが位置するようになってい
る。また、電極１０６、１０７には夫々、信号線が電気
的に接続されており、その先はハードケース１０２の外
部と接続ピン１０６Ｐ、１０７Ｐに接続されている。接
続ピン１０６Ｐ、１０７Ｐとハードケース１０２の導電
材料層１０２ｂとの間には絶縁材１０６Ｉ、１０７Ｉが
埋設されて、電気的に絶縁される構造になっている。

【００５０】また、記録装置側のインクタンクを取り付
けるキャリッジ９０６には、チューブ１０５との接続用
ジョイント１１０、接続ピン１０６Ｐ、１０７Ｐとの接
続用コネクタ１０６Ｃ、１０７Ｃ、及び、弾性を有した
導電性部材１１３、１１４が配置されている。また、弾
性を有した導電性部材１１３、１１４は記録装置側で接
地されている。

【００５１】なお、図７において、αはインクタンク９
１０のキャリッジ９０６への取り付け方向である。

【００５２】さて、インクタンク９１０を図７に示すα
方向にさし込み記録装置（即ち、キャリッジ９０６）に
取り付けると、その状態は図８に示すようになる。

【００５３】図８によれば、チューブ１０５とジョイン
ト１１０が接続され、インク１０３は記録ヘッド９０９
へと供給される。接続ピン１０６Ｐ、１０７Ｐはそれぞ
れ接続用コネクタ１０６Ｃ、１０７Ｃと電気的に接続さ
れインク残量検知回路１０１７と接続される。また、弾
性を有した導電性部材１１３、１１４はハードケース１
０２に押しつけられ、インクタンク９１０を固定すると
ともに導電材料層１０２ｂを電気的に接地している。

【００５４】このような状態でインク残量検出を行う
と、インクタンク９１０の導電材料層１０２ｂは電磁シ
ールド層として作用する。

【００５５】従って以上説明した実施形態によれば、電
磁シールド層の作用によって外来ノイズは遮断されて、
電極１０６、１０７にまで達せず、インク残量検出信号
を良好なＳ／Ｎ比で受信することができるので、より高
い精度と信頼性でインク残量検出を行うことが可能にな
る。

【００５６】なお、電磁シールド層の存在によって外来
ノイズを遮断するという観点からすれば、インクタンク
の構造とそれを取り付けるキャリッジの構造は上記のよ
うな実施形態によって限定されるものではない。

【００５７】例えば、図９に示すような構造のインクタ
ンクとキャリッジとによっても同様に外来ノイズを遮断
することができる。

【００５８】図９は他の実施形態に従うインクタンクを
キャリッジに取り付けたときのインク残量検知センサの
構造を示すインクタンクとキャリッジの断面図である。
なお、図９において、既に図３〜図４及び図８〜図９に
おいて説明したのと同じ構成要素には同じ参照番号を付
し、その説明は繰り返さない。

【００５９】図９によれば、インクタンク９１０′のハ
ードケース１０２はプラスチック樹脂等で形成されてお
り、一方、記録装置側のキャリッジ９０６′は、プラス
チック樹脂３０４と導電材料層３０５の２層から形成さ
れている。ここで、導電性材料層３０５と接続用コネク
タ１０６Ｃ、１０７Ｃは絶縁材料３０６、３０７により
電気的に絶縁状態になっている。そして、導電材料層３
０５は記録装置側で接地され、電磁シールド層として作
用する。

【００６０】従って、図９に示す構成では、インクタン
ク９１０′をキャリッジ９０６′に挿入して取り付けた
場合に、インクタンク９１０′は、電磁シールドとして
作用する導電性材料層３０５に囲まれた構成になり、外
来ノイズを遮断することができる。

【００６１】なお、以上の実施形態において、記録ヘッ
ドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さ
らにインクタンクに収容される液体はインクであるとし
て説明したが、その収容物はインクに限定されるもので
はない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めた
り、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対し
て吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容
されていても良い。

【００６２】以上の実施形態は、特にインクジェット記
録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用され
るエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例え
ば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギ
ーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いるこ
とにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。

【００６３】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【００６４】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００６５】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。

【００６６】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００６７】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。

【００６８】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。

【００６９】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００７０】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。

【００７１】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。この
ような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あ
るいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物
として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向す
るような形態としてもよい。本発明においては、上述し
た各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰
方式を実行するものである。

【００７２】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有
するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良
い。

【００７３】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インタフェース機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００７４】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００７５】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００７６】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００７７】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００７８】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンクタンク或いはそのインクタンクが取り付けられるキ
ャリッジに電磁シールド層が形成されるので、外部から
のノイズを第１及び第２電極が拾い上げることが防止さ
れるという効果がある。

【００８０】これにより、本発明に従うインクタンクや
記録装置を用いて行うインク残量検出から得られる検出
信号は良好なＳ／Ｎ比をもつことになり、より高い信頼
性と精度のインク残量検出を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施形態であるインクジェッ
ト方式に従う記録ヘッドを用いてインクを吐出して画像
を記録するカラー記録装置の構成を示す外観斜視図であ
る。

【図２】図１に示した記録装置の制御構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】インクタンクに内臓されたインク残量検知セン
サの原理的な構造を示す図である。

【図４】インクタンクに内臓されたインク残量検知セン
サの原理的な構造を示す図である。

【図５】図３及び図４に示すインク残量検知センサの等
価回路の構成をを示す回路図である。

【図６】ＬＰＦのゲイン（Ｇ）と電極間ギャップ（ｄ）
との関係を示す図である。

【図７】本発明の代表的な実施形態に従うインク残量検
知センサの構造を示すためのインクタンク断面図であ
る。

【図８】本発明の代表的な実施形態に従うインク残量検
知センサの構造を示すためのインクタンク断面図であ
る。

【図９】他の実施形態に従うインクタンクをキャリッジ
に取り付けたときのインク残量検知センサの構造を示す
インクタンクとキャリッジの断面図である。

【符号の説明】１０１抵抗（Ｒ）１０２ハードケース１０２ａ絶縁材料層１０２ｂ導電材料層１０３インク１０４非導電性の袋１０５チューブ１０６、１０７電極１０６Ｃ、１０７Ｃ接続用コネクタ１０６Ｉ、１０７Ｉ絶縁材１０６Ｐ、１０７Ｐ接続ピン１１０接続用ジョイント１１３、１１４導電性部材３０４プラスチック樹脂３０５導電材料層３０６、３０７絶縁材料４０２キャパシタンス（Ｃ）４０３入力端子４０４出力端子９０６キャリッジ９０９記録ヘッド９１０インクタンク１０１１表示部１０１４ＣＰＵ１０１５残量検知センサ（ＬＰＦ）１０１７インク残量検知回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを収容する柔軟性のある非導電性
の内郭部と、前記内郭部を挟む第１及び第２の電極と、前記内郭部と、前記第１及び第２の電極とを収容する外
郭部とを有し、前記外郭部は、前記内郭部と対向する面に絶縁層を外部
と接する面に導電層を配した２層構造となっており、前記第１及び第２の電極間の間隔は、前記内郭部に収容
されたインク量に従って変化することを特徴とするイン
クタンク。
【請求項２】請求項１に記載のインクタンクからイン
クが供給されるインクジェット記録ヘッドを用いて記録
を行う記録装置であって、前記インクタンクを取り付けるキャリッジと、前記第１或いは第２の電極の一方に設けられた入力端子
から所定周波数で所定振幅の信号を入力する入力手段
と、前記第１或いは第２の電極の一方に設けられた出力端子
から出力される信号の振幅を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された信号振幅に基づいて、
前記インクタンク内のインク残量を決定する決定手段と
を有し、前記キャリッジに前記インクタンクが取り付けられたと
き、前記導電層は接地されることを特徴とする記録装
置。
【請求項３】前記キャリッジに前記インクタンクが取
り付けられたとき、前記第１及び第２の電極は記録装置
側と電気的に接続されることを特徴とする請求項２に記
載の記録装置。
【請求項４】前記インクジェット記録ヘッドは、熱エ
ネルギーを利用してインクを吐出するために、インクに
与える熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備
えていることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項５】インクを収容する柔軟性のある非導電性
の内郭部と、前記内郭部を挟む第１及び第２の電極と、前記内郭部と、前記第１及び第２の電極とを収容する外
郭部とを有し、前記外郭部はプラスティック樹脂で形成され、前記第１及び第２の電極間の間隔は、前記内郭部に収容
されたインク量に従って変化することを特徴とするイン
クタンク。
【請求項６】請求項５に記載のインクタンクからイン
クが供給されるインクジェット記録ヘッドを用いて記録
を行う記録装置であって、前記インクタンクの外郭部を覆うように前記インクタン
クが取り付けられるキャリッジと、前記第１或いは第２の電極の一方に設けられた入力端子
に所定周波数で所定振幅の信号を入力する入力手段と、前記第１或いは第２の電極の一方に設けられた出力端子
から出力される信号の振幅を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された信号振幅に基づいて、
前記インクタンク内のインク残量を決定する決定手段と
を有し、前記キャリッジの前記インクタンクを覆う部分は、前記
インクタンクと対向する部分がプラスチック樹脂で、外
部に面する部分が導電層で形成され、前記導電層は接地されることを特徴とする記録装置。
【請求項７】前記キャリッジに前記インクタンクが取
り付けられたとき、前記第１及び第２の電極は記録装置
側と電気的に接続されることを特徴とする請求項６に記
載の記録装置。
【請求項８】前記インクジェット記録ヘッドは、熱エ
ネルギーを利用してインクを吐出するために、インクに
与える熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備
えていることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。