JP2004167692A - インクタンク及びそのインクエンプティ検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で精度よくインクエンプティのセンシングを行うことができ、インク供給路内への気泡の混入を阻止し、常に、安定な印刷動作を確保できると共に、インクタンクの交換時のメンテナンス動作時に多量のインクを無駄に消費しなくても済むようにしたインクタンクを提供する。
【解決手段】外部のインク供給路に接続されるインク供給口２１が、インクタンクＴの下部に配設されると共に、インク貯蔵部３１からインク供給部３２に至るインクの流通経路におけるインク供給部３２の上部に、インクエンプティのセンシングを行うためのインクセンス部３３を配設し、かつ、該インクセンス部３３に対して上方からインクを流下させるように構成する。
【選択図】図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを吐出することにより記録媒体に記録を行うインクジェットプリンタ等に搭載されるインクタンク及びそのインクエンプティ検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタにおけるインク吐出不良は、インクに気泡が混入することにより、圧力室で発生させた圧力波が気泡に吸収されてしまうことが原因で発生することが多い。従って、インクジェットプリンタは、インクタンク内でインクエンプティのセンシングを精度よく行い、インク流路への気泡の流れ込みを防ぎ、気泡によるトラブルのない安定な印刷ができるように構成されるのが望ましい。
【０００３】
通常、インクタンクには、インクを外部に供給するためのインク供給口と、温度によるタンクの膨張、収縮に対応するため、及びインクが減少したタンク内の圧力を大気と同等にするために、大気連通口が設けられている。そのインクタンクの内部には、インクを吸収するための多孔質材が装填されており、その毛細管力によりインクを保持すると共に、負圧状態を作り、インクタンクを装置に装着した時や、インクタンクを単独で取り扱う時などに、インクが漏れない様に構成されている。
【０００４】
そして、インクタンクの出口（インク供給口）等には、前記多孔質材に圧接された濾過手段としてメッシュ部材が配置され、そのメッシュ部材によって作られたインクの膜により、気泡が濾過され、以後のインク供給路には、気泡のないインクのみが流通するように構成されている。
【０００５】
また、インクタンクからインクが供給されると多孔質材に含まれるインクが減少し、多孔質材の下部や加圧されて毛管力が強くなった部分にインクが集まるため、その部位にインク供給口を設けることで、タンク内でのインク残量が少なくなり、最後までインクを無駄にすることなく使用できるような構成としている。
【０００６】
このようなインクタンクにおいて、内部のインクが無くなった時には、前記濾過手段としてのメッシュ部材とインク供給口のオリフィスの毛細管力の引き合いとなるため、一般に、メッシュ部材の孔径は、オリフィスの径よりも大きく設定されており、負圧がメッシュ部材の毛管力以上になると、インク膜が破れ空気が管路に入り込むように構成されている。
【０００７】
次に、インクタンクを交換した後に印刷動作を継続するためには、管路に入り込んだ空気を外部に排出する必要があり、そのためには、新しいインクを導入して空気を流し出すようにメンテナンス装置を駆動させるようにしている。しかし、その空気を追い出す操作そのものが煩瑣であり、時間を要する上に、多量のインクを無駄にしなければならないという問題があった。
【０００８】
そこで、インクのセンシングを精度よく行うために、例えば、インクを貯蔵する吸収体（多孔質体）内にインクセンス電極を配置するようにした構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、一方の電極をインク吸収体内に、他方の電極をインク経路内に配設した構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
あるいは、インク貯蔵部とインク供給口との間の管路にインクセンス部を設け、管路を通る気泡を検知するように構成した提案もある（例えば、特許文献３参照）。さらに、インク貯蔵部からインク供給口に至る間に、気泡を検知するためのインク液室を設けた構成も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平２−１９８８６２号公報（図２）
【特許文献２】
特開平８−３３２７３９号公報（図１，段落「００９」〜「００１３」）
【特許文献３】
特開平３−２８８６５４号公報（第１図）
【特許文献４】
特開平８−３３２７３９号公報（図４，段落「００３７」〜「００４３」）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１のように、インク吸収体内でインクのセンシングを行う場合には、そもそも多孔質体内でのインク濃度が不安定であるため、抵抗値が徐々に変化し、かつ、その抵抗値が温度によっても変化するため、電極間の抵抗値が安定せず、精度の高いセンシングは不可能であり、従って、安定した印刷動作は期待しがたい。また、特許文献２でも、ほぼ同等な抵抗特性を示し、抵抗値が不安定であり、精度の高いセンシングは難しいと判断される。
【００１２】
あるいは、特許文献３の場合、インク貯蔵部のインクが無くなると、気泡とインクが混ざって流出しはじめ、徐々に気泡が大きくなり、かつ、その比率が高くなるが、初期段階での小さな気泡はインクセンス電極よりも小さくて検知できず、気泡がかなり成長した段階でしか検知することができなかった。
【００１３】
また、特許文献４の場合にも、基本的な構成は特許文献３と同じであり、この方式ではインク液室は生インク（多孔質材に含浸されていないインク）のため、インクタンクとインク流路の接続には針を使用している。しかし、針を使用する場合には、使用者が取り扱いを誤って怪我をすることのないようにする対策が必要とされる上に、接続時のゴムのシール不足によるインク漏れや、針部への空気の押込み等の対策が必要とされるため、最近では、あまり評価されなくなっている。
【００１４】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、簡単な構成でインクタンク内部で精度よくインクエンプティのセンシングを行うことができ、インク供給路内への空気の混入を防ぎ、常に、安定な印刷動作を確保できると共に、インクタンクの交換時のメンテナンス動作時に多量のインクを無駄にしなくても済むインクタンク及びインクエンプティ検知方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。
【００１６】
（１）インク貯蔵部と、インク供給部と、を具備し、前記インク貯蔵部から前記インク供給部を経由して、外部に接続されたインク供給路にインクが供給されるようにしたインクタンクにおいて、
前記インク貯蔵部から前記インク供給部に至るインクの流通経路における前記インク供給部の上部に、インクエンプティのセンシングを行うためのインクセンス部を配設し、かつ、該インクセンス部に対して上方からインクを流下させるように構成したことを特徴とする。
【００１７】
この構成においては、インク供給部の上部に配設されたインクセンス部に対して、インクを上方から流下させるため、インク中の気泡は流下することなく、インク供給部の上部に安定に溜まり累積する。そのため、（インクセンス部に対して下方からインクを流通させる場合のように）インクセンス部の電極等によって気泡がトラップされるような不具合の発生を阻止することができ、精度の高いセンシングが可能となる。
【００１８】
従って、インク供給路内への気泡の混入が阻止され、常に、安定な印刷動作を確保できる。また、インクタンクの交換時のメンテナンス動作時に気泡を除去するためのインクを無駄に消費しなくても済む。そして、このような簡易な構成のインクタンクを安価に提供することができる。
【００１９】
（２）前記インクセンス部は、空洞状に形成され、かつ、その内部には、複数の電極が配設されていることを特徴とする。
【００２０】
この構成においては、インクセンス部を空洞状に形成することで、その内部に配設した電極に対してインクを上方から流下させる構成を容易に形成することができる。
【００２１】
（３）前記インクセンス部の内部には、中空部を残して多孔質体が配設されており、前記複数の電極の内少なくとも１本の電極は、前記多孔質体内に埋設される一方、少なくとも他の１本の電極は、前記中空部に配設されることを特徴とする。
【００２２】
この構成においては、電極の少なくとも１本を多孔質体内に配設することで、多孔質体によってインクが吸収されるため、電極間のインクによるブリッジが発生しなくなり、安定した精度の高いセンシングが可能となる。
【００２３】
（４）前記インクセンス部は、外部から光を照射することにより、インクエンプティのセンシングを行うための透過率又は屈折率を検出可能な空洞状に形成されていることを特徴とする。
【００２４】
この構成においては、空洞状に形成したインクセンス部に対して、外部から光を照射させ、その透過率や屈折率を検出することにより、複雑な電気回路を用いることなく、精度の高いセンシングが可能となるインクタンクを、簡単な構成で形成して、安価に提供することができる。
【００２５】
（５）前記インクセンス部には、インクエンプティのセンシングを行うための電気的なヒステリシスを発生させるエンプティ検出回路が接続されていることを特徴とする。
【００２６】
この構成においては、エンプティ検出回路をインクタンク内に組み込むため、外部に嵩高い照明手段を設けなくてもよく、装置のコンパクト化が可能となる。
【００２７】
（６）前記エンプティ検出回路において発生する電気的なヒステリシスは、電源投入時にインクエンプティを検出し易い方向に偏っていることを特徴とする。
【００２８】
電源−ＯＦＦ前の検出でインク無しを検出し、電源−ＯＮ時にインク有りを検出すると、インクタンクが交換されたものとして、プリンタのコントローラーが処理してしまうため、この構成においては、電源投入時にインクエンプティを検出され易くすることで（電源−ＯＮ時にも間違いなくインク無しを検出することで）、上述のようなトラブルの発生を防止している。
【００２９】
（７）前記エンプティ検出回路における電気的なヒステリシスは、前記エンプティ検出回路に配設された増幅回路、又は、コンパレータ回路のフィードバック抵抗により発生されることを特徴とする。
【００３０】
この構成においては、電気的なヒステリシスを、エンプティ検出回路に配設された増幅回路、又は、コンパレータ回路のフィードバック抵抗により発生させるため、電源投入時に、インク有りの誤検出を生じないようなヒステリシス特性を具備させることができる。
【００３１】
（８）前記インク貯蔵部に配設された多孔質体に対して圧接状態に配設されたフィルタによって濾過されたインクが、前記インク供給部に流入するように構成したことを特徴とする。
【００３２】
この構成においては、フィルタによって濾過したインクをインク供給部に供給するため、インク貯蔵部のインクを最後まで気泡のない状態で使用することができる。
【００３３】
（９）前記インク供給部には、多孔質体が配設され、前記インク供給口の内側に対応する前記多孔質体には、凹凸状の縦割溝が形成され、該縦割溝は、前記インク供給口から前記インクセンス部まで延設されていることを特徴とする。
【００３４】
この構成においては、インクセンス部を経て上方から流下するインクを縦割溝に沿わせてインク供給口に供給するため、インク供給口への上方からのインクの流れが安定化する。
【００３５】
（１０）前記フィルタは、横長状に形成されて前記インク貯蔵部とインク供給部とを画成する縦壁の下部に配設された連通部に設けられ、前記縦壁のインク供給部側には、前記連通部に形成された連通口から前記インクセンス部に延びる縦溝が形成され、該縦溝は、前記インクタンクの幅方向中央部位から側方にオフセットして配設されていることを特徴とする。
【００３６】
この構成においては、フィルタを横長状に形成しているため、幅広い領域でインクを濾過することができ、かつ、その連通口を縦溝の下部に臨ませているので、気泡や異物を除去した後の清浄なインクを縦溝からインクセンス部を経由させてインク供給口に安定に供給することができる。
【００３７】
そして、縦溝を側方にオフセットさせて配設しているため、（縦溝の干渉することなく、）縦割溝を形成しやすくなり、インクセンス部に対して上方から流下させたインクのインク供給口に至るまでの流れを安定化することができる。
【００３８】
（１１）前記インク供給部の多孔質体中に形成される縦割溝は、前記フィルタから前記インク供給口に至る水平なインク流路を形成するために、水平方向の切欠部を有していることを特徴とする。
【００３９】
この構成においては、インク供給部の多孔質体に形成される縦割溝に、水平方向の切欠部を形成しているため、フィルタからインク供給口に至る水平なインク流路が、縦割溝を横切るように形成されるため、インク供給口へのインクの流れが安定化する。
【００４０】
（１２）前記インクタンクを構成する筺体は、タンクケース本体と、内蓋と、外蓋と、からなり、前記タンクケース本体と、前記外蓋と、の間に、前記内蓋が挟持されてなることを特徴とする。
【００４１】
この構成においては、タンクケース本体と内蓋と外蓋とで、インクタンクの筺体を形成するので、タンクケース本体に多孔質体を装填してインク貯蔵部となし、内蓋と外蓋で画成される空間に多孔質体を装填してインク供給部とすることにより、簡易な構成で、堅牢なインクタンクを形成することができる。
【００４２】
（１３）前記筺体を構成する各部材の接続部においては、前記内蓋の両側に接続される前記タンクケース本体と外蓋の接続部分が略一致した部位に対応し、かつ、前記各部材の接続部分の厚さが、略同一であることを特徴とする。
【００４３】
この構成においては、各部材の接続部において、各部材の接続部分を、略一致した部位に対応させ、かつ、前記各部材の接続部分の厚さを、略同一としたので、一度の溶着工程で、３つの部材を接続することができる。
【００４４】
（１４）インク貯蔵部と、該インク貯蔵部からインク供給路にインクを供給するインク供給部と、の間のインクの流通経路で、インクエンプティのセンシングを行うようにしたインクタンクにおいて、
前記インクタンクの使用状態下にて、前記流通経路における前記インク供給部の上部に配設したインクセンス部に上方からインクを流下させてインクエンプティのセンシングを行うことを特徴とする。
【００４５】
この方法においては、インク供給部の上部に配設されたインクセンス部に対して、インクを上方から流下させるため、インク中の気泡は流下することなく、インク供給部の上部に安定に溜まり累積される。従って、（インクセンス部に対して下方からインクを流通させる場合のように）インクセンス部の電極等によって気泡がトラップされるような不具合の発生を阻止することができ、高いセンシングが可能となる。また、インクタンクの交換時のメンテナンス動作時に気泡を除去するために、インクを消費しなくても済む。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００４７】
《インクジェット印刷装置》
図１及び図２は、インクジェット印刷装置（インクジェットプリンタ）１の構成を示す説明図である。この印刷装置１は、記録用紙（記録媒体）Ｐ上にインクを吐出することにより印刷を行い、以下のように構成されている。すなわち、記録用紙Ｐに印刷を行なう印刷部２と、記録用紙Ｐを印刷装置１に供給する給紙部３と、記録用紙Ｐを印刷部２まで搬送する搬送部４と、印刷された記録用紙Ｐを排出する排出部５とからなる。
【００４８】
給紙部３は、給紙トレイ３ａ、分離板６、給紙ローラ７を有しており、給紙トレイ３ａは、印刷にかかる記録用紙Ｐを収容・給紙する。分離板６及び給紙ローラ７は、給紙トレイ３ａに収容された記録用紙Ｐを一枚ずつ分離して搬送部４に供給し、搬送部４は、ガイド板８、搬送ローラ９を有している。
【００４９】
ガイド板８は、給紙ローラ７から給紙されてきた記録用紙Ｐを印刷部２に導くためのものであり、搬送ローラ９は、ガイド板８上を通過した記録用紙Ｐを印字ヘッド１０まで搬送する。また、印刷部２は、キャリッジ１１、シャフト１２（図１参照）、プラテン１３（図２参照）を有している。
【００５０】
キャリッジ１１は、印字ヘッド１０をシャフト１２に沿って移動させるためのものであり、カラーインクタンクの場合、例えば図４に示すように、３つのカラーインクタンク１４〜１６と印字ヘッド１０を備えたものもある。この場合、各インクタンクは、インクを貯留（蓄積）すると共に印字ヘッド１０にインクを供給し、印字ヘッド１０の上部に取り付けられている。
【００５１】
本印刷装置１では、例えば、図３に示すように、黒色インクと互いに色の異なる３色（イエロー，マゼンタ，シアン）のインクを使用し、各色インクを蓄積するために、黒色インクタンク１７を１つと、３つのカラーインクタンク１４〜１６を３つ備えたキャリッジ１１を採用している。
【００５２】
印字ヘッド１０は、４つのインクタンク１４〜１７から供給されたインクを吐出口から吐出して、記録用紙Ｐに画像を形成するものであり、シャフト１２は、キャリッジ１１を、主走査方向に移動できるように案内するためのガイドである。ここで、主走査方向とは、記録用紙Ｐの搬送方向（副走査方向）に対して直交する方向のことである。
【００５３】
プラテン１３は、印刷（インク吐出）の際、記録用紙Ｐを載置するための台（印刷台）となるものであり、記録用紙Ｐにおける平坦性の維持を行うためのものである。また、排出部５は、排出ローラ１８、排出トレイ１９を有し、排出ローラ１８は、印字ヘッド１０で印刷された記録用紙Ｐを排出トレイ１９に排出する。
【００５４】
《印刷動作》
まず、ユーザが、記録用紙Ｐを印刷装置１の給紙トレイ３ａ上に載置する。そして、本印刷装置１がコンピュータ等からの印刷要求を受信したとき、分離板６と給紙ローラ７とが、記録用紙Ｐを１枚ずつ搬送部４に給紙する。そして、給紙された記録用紙Ｐは、ガイド板８に支えられながら搬送ローラ９によって搬送される。
【００５５】
次に、印字ヘッド１０が、搬送されてきた記録用紙Ｐに対してインクを吐出して印刷を行う。この印刷は、印字ヘッド１０を備えたキャリッジ１１を、シャフト１２に沿って走査方向に移動させることで行う。すなわち、印刷の際、キャリッジ１１は、走査方向における一方の端部（シャフトの端部）に設けられたスタート位置に配置され、印刷要求に応じて、他方の端部に設けられた停止位置まで、走査方向に沿って移動されるようになっている。
【００５６】
そして、この移動の際、印字ヘッド１０が、印刷要求に応じて記録用紙Ｐに対してインクを吐出し、１ライン分の画像（ライン画像）を印刷することができる。また、１つのライン画像が印刷された後、搬送ローラ９は、プラテン１３上の記録用紙Ｐを、ライン画像の幅分だけ搬送させ、この搬送の間に、キャリッジ１１は、スタート位置に復帰する（印刷走査）。
【００５７】
そして、本印刷装置１では、このような印刷走査を繰り返し行うことで、印字ヘッド１０によって、印刷要求に応じた情報を記録用紙Ｐに印刷することができる。最後に、印刷された紙は、排紙ローラ１８を経て排紙トレイ１９に排出され、ユーザにドキュメント（印刷物）として提供される。
【００５８】
《インクタンク》
〈比較例の構成〉
図３の構成では、黒とカラーのインクタンクの形状が異なっているが、幅のみの違いであり、内部構造は基本的に同等であるため、以下、カラーのインクタンクＴを例として説明する。
【００５９】
図５，図６は、比較例としての従来のインクタンクＴの構成を説明するための説明図で、まず、これらの図を参照しつつ、その構成について説明する。通常、インクタンクＴには、図５に示すように、外部にインクを供給するためのインク供給口２１が側面２２の下部に設けられており、また、タンク内の圧力を大気と同等にするための大気連通口２３が上蓋２４に設けられ、その大気連通口２３は、インク供給口２１の反対側の側面内壁に形成された縦溝２５に連通し、内部に装 されている多孔質体（図示省略）の片方の面が均一に大気圧となるように構成されている。
【００６０】
図６は、インクタンクＴの内部と、インク供給口２１の接続部の構成を示し、図示のように、インクタンクＴの内部には、インクを吸収するための多孔質材が装填されており、その毛細管力によりインクを安定状態に保持すると共に、負圧状態を作り、インクタンクＴを装置に装着した時、インクタンクＴだけを取り扱った時などに、インクが漏れ出ないように構成されている。
【００６１】
また、インク供給口２１とインク供給路（図示省略）の接続部には、接続部材２６を取り付けるようにし、その接続部材２６には、メンテナンス装置の吸引動作による過度の負圧により周囲から空気が入り込まないようにシール部材２７を設け、突出した先端には濾過手段としてのメッシュ部材２８を配設し、かつ、そのメッシュ部材２８を前記多孔質材に対して加圧状態で接触させるようにしている。
【００６２】
このような構成により、残り少なくなったインクがメッシュ部材２８のまわりに集まり、そのメッシュ部材２８によって形成されたインクの膜により、気泡が通過できず、以後のインク供給路には、気泡や異物が除去されたインクのみが流通する。また、インクが減少すると、多孔質材の下部及び加圧により圧縮されて毛管力が強くなった部分（メッシュ部材２８の周辺）にインクが集まり、タンク内でインクを最後まで使用することができる。
【００６３】
しかしながら、このような構成にあっては、多孔質材中のインクが無くなり、メッシュ部材２８によって形成されたインクの膜が破れた時の空気の流れ込み方はその時のインク流量、インクの表面張力、その他の要因で千差万別の形態となるため、確実に空気がインクセンス部にのみ溜り安定したインクエンプティのセンシングを行える構成が必要とされる。そこで、本実施の形態では、以下のような構成を採用している。
【００６４】
〈実施の形態１〉
図７に示す例では、インクタンクＴは、インク貯蔵部３１と、インク供給部３２と、を有し、インク貯蔵部３１からインク供給部３２を経由して側面２２の下部に配設されたインク供給口２１から外部に接続されたインク供給路（図示省略）にインクが供給され、そのインク貯蔵部３１からインク供給部３２に至るインクの流通経路におけるインク供給部３２の上部には、インクエンプティのセンシングを行うためのインクセンス部３３を配設し、かつ、そのインクセンス部３３に対して上方からインクを流下させるように構成している。なお、図７では、図５，図６に示す部材と同一部材については同一符号を付している。
【００６５】
上述のインク貯蔵部３１とインク供給部３２は、内蓋３６によって画成され、その内蓋３６の下部にフィルタ３７を設けた連通部を開設し、インク貯蔵部３１とインク供給部３２とを連通させている。そのインク貯蔵部３１とインク供給部３２には、それぞれインクを吸収するための多孔質体３４，３５が装 されており、上述のフィルタ３７は、横長状に形成されたメッシュ部材からなり、そのメッシュ部材３７は多孔質体３４に押圧状態で接触している。
【００６６】
そして、フィルタ３７を有する連通部から、インク供給部３２の上部に配設したインクセンス部３３に向けてインクを流通させるための縦溝３８が形成されており、そのインクセンス部３３は、インク供給部３２の最上部の中空部と、段違い状に形成された多孔質体３５の上部と、にまたがって形成され、一方のセンス電極３３ａを中空部に、他方のセンス電極３３ｂを多孔質体３５内に埋設させている。
【００６７】
このような構成により、インクをメッシュ部材３７で濾過した後、縦溝３８を経由させてインクセンス部３３に導入し、両センス電極３３ａ，３３ｂに対して、その上方からインクを流下させ、混入していた気泡のみを中空部に累積させ、気泡を除去したインクを下方にあるインク供給口２１からインク供給路（図示省略）を経由させて印字ヘッド１０に供給する。
【００６８】
そのインクセンス部３３においては、インクを上方から流下させているため、インク中の気泡のみを効率よく中空部に累積させることができ、かつ、一方のセンス電極３３ａは中空部に設け、他方のセンス電極３３ｂを多孔質体３５に埋設しているため、ブリッジが発生することがなく、安定したセンシングが可能となる。
【００６９】
ところで、本例では、インクセンス部３３に設けた２本のセンス電極３３ａ，３３ｂにより、両電極間でのインク有無による抵抗値の差によりインクエンプティを検出しているが、この電極間の間隔は、狭いほどインク有り時の抵抗値が低くなり、ＳＮが向上する。しかし、電極間に存在するインクによりブリッジが発生すると、インク無しを検出しない場合がある。
【００７０】
実験によると、必要とされる電極間の間隔は、電極の径と関連があり、径φ１ｍｍでは２．０ｍｍ、径φ１．５ｍｍでは２．３ｍｍ、径φ２ｍｍでは２．５ｍｍ以上のギャップが必要とされる結果を得ている。
【００７１】
このような実験結果に基づいて、実際の設計では、径φ１．５ｍｍの電極ピンを用い、３．０ｍｍのギャップにて、インク中の有効長さを５．０ｍｍに設定している。その場合、インク有り時の抵抗値が８〜１５ｋΩ（インクにより導電率が異なるため多少のバラツキがある）となる結果を得ている。なお、このような設定においても、上述のように、一方のセンス電極３３ｂを多孔質体３５内に埋設するのが好ましいのは言うまでもない。
【００７２】
〈実施の形態２〉
図８は別の例を示し、この場合、フィルタ３７は、横長状に形成されてインク貯蔵部３１とインク供給部３２とを画成する縦壁３６の下部に配設された連通部に設けられ、縦壁３６のインク供給部側には、前記連通部（３７）に設けた連通口３７ａからインクセンス部３３に延びる縦溝３８が形成され、この縦溝３８は、インクタンクＴの幅方向中央部位から側方にオフセットして配設されている。従って、連通口３７ａも同方向にオフセットして配設されている。なお、図８では、図５，図６に示す部材と同一部材については同一符号を付している。
【００７３】
そして、インク供給口２１の内側に対応するインク供給部３２内の多孔質体３５には、凹凸状の縦割溝３９が形成され、該縦割溝３９は、インクセンス部３３からインク供給口２１まで延設されており、この縦割溝３９には、フィルタ３７からインク供給口２１に至る水平なインク流路を形成するために、水平方向の切欠部３９ａ，…を有している。なお、前実施の形態と同様に、一方のセンス電極３３ａは中空部に、他方の電極３３ｂは多孔質体３５内に埋設している。
【００７４】
このような構成により、まず、フィルタ３７を横長状に形成しているため、幅広い領域でインクを濾過することができ、かつ、その連通口３７ａを縦溝３８の下部に臨ませているので、気泡や異物を除去した後の清浄なインクを縦溝３８からインクセンス部３３を経由させてインク供給口２１に安定に供給することができる。
【００７５】
そして、縦溝３８を側方にオフセットさせて配設しているため、縦割溝３９を形成しやすくなり、その縦割溝３９により、インクセンス部３３に対して上方から流下させたインクをインク供給口２１に至るまで安定に流すことができる。なお、縦溝３８をオフセットさせないで中央部に配設した場合には、縦割溝３９と位置的に干渉（ラップ）する。
【００７６】
さらに、その縦割溝３９に、水平方向の切欠部３９ａ，…を形成しているため、フィルタ３７からインク供給口２１に至る水平なインク流路が、縦割溝３９を横切るように形成されるため、インク供給口２１へのインクの横方向の流れも安定化する。
【００７７】
〈インクエンプティ検出回路〉
図９は、図７，図８に示すインクタンクＴのインクセンス部２２のセンス電極３３ａ，３３ｂに接続される回路図と各ポイントにおける波形図を示す。この場合、ポイントＢ、Ｃがセンス電極３３ａ，３３ｂに接続される。ポイントＡには数ｋＨｚのパルスが印加され、ポイントＢではＣ１、Ｒ１のレベルシフト回路によりグランドを中心にパルスがスイングする。
【００７８】
ポイントＣでは、インクが有る時はインクを通してパルス信号が伝達され、無い時は伝達されず、ポイントＤではＲ２によりグランドに接続される。尚、Ｃ１、Ｒ１，Ｒ２、Ｃ２の構成は、インク中に信号が通過したときに、電気分解によりインク中の染料、顔料がどちらかの電極に付着しないように、同じ電流が各サイクル毎にポイントＢ→Ｃ、ポイントＢ←Ｃと流れる様に構成されている。
【００７９】
ポイントＣの信号はＣ２を通じコンパレータのマイナス側へ入力され、Ｒ３，Ｒ４で分圧された電位と比較される。前記電位はマイナス側に入力される、インク有りのパルスのプラス側の最大値より低く、インクの無い時のグランドレベルより高い電位（通常はその中間）に設定されている。
【００８０】
従って、コンパレータの出力Ｅはインク無しの時Ｈｉｇｈレベル、インク有りの時はパルス出力となり、ポイントＦではＲ５，Ｄ１、Ｃ３の充放電回路により、インク有りの時はパルス出力がＬｏｗレベルとなり、インク無しの時はＨｉｇｈレベルに出力される。
【００８１】
インクをセンスする電極部分（３３ａ，３３ｂ）で信号を導通させるインクが無くなり始めると、電極間の抵抗値が大きくなり、ポイントＣに表れる信号の電位が低くなり、最大値がポイントＧの電位より低くなればインク無しの出力となるが、同等電位の場合、ノイズの様な微小なレベル変化でも出力が変化してしまい正確な判定が出来なくなってしまう。
【００８２】
Ｒ６はポイントＦからフィードバックされており、前記入力信号の電位低下によりインク無しのＨｉｇｈレベルと成った時、ポイントＧの電位が上昇しポイントＤの電位が微小に変化してもインク有りの出力とならないようにヒステリシス特性を持たしている。
【００８３】
そして、Ｒ７、Ｃ４、Ｄ２の充放電回路により充電時間だけＴｒ１がＯＮする。ＴＲ１のコレクターよりＲ８を介してポイントＧに導通しており、前記充電時間だけポイントＧの電位が高くなり、電源投入時にインクエンプティと検出され易い構成としている。
【００８４】
ところで、電源−ＯＦＦ前の検出でインク無しを検出し、電源−ＯＮ時に誤ってインク有りを検出すると、インクタンクが交換されたものとして、プリンタのコントローラーが処理してしまうため、上述のように、電源投入時にインクエンプティを検出され易くすることで（電源−ＯＮ時にも間違いなくインク無しを検出することで）、上述のようなトラブルの発生を防止している。
【００８５】
〈その他のインクエンプティ検知方法〉
図１０は、その他のインクエンプティ検知方法を示し、図１０（ａ）の場合、インクタンクＴの一端角部に光を透過させるために薄く形成したインクセンス部４１を形成し、インクタンクＴを装置に装着した時に、フォトインタラプトの光をインクセンス部４１に透過させることにより、その透過率に基づいてインクの有無を検出する。また、図１０（ｂ）の場合は、インクタンクＴの一端角部に略４５度の切り込み部分を形成して、これをインクセンス部４２とし、同様に、インクタンクＴを装置に装着した時に、光の屈折により、インクの有無を検出する。すなわち、インク有りの時は反射無しであるが、インク無しの時には反射有りを検出することができる。本発明のインクタンクＴ及びインクエンプティ検知方法は、このようなインクエンプティ検知方法にも適用することができる。
【００８６】
〈インクタンクＴの筺体の構成〉
図１１は、図７，図８に示すインクタンクＴの筺体の構成を示す分解組立図で、インクタンクＴの筺体は、タンクケース本体５１と、内蓋５２（３６）と、外蓋５３と、からなり、タンクケース本体５１と外蓋５３の間に、内蓋５２を挟持させてなり、前記筺体を構成する各部材の接続部においては、内蓋５２（３６）の両側に接続されるタンクケース本体５１と外蓋５３の接続部分が略一致した部位に対応し、かつ、各部材の接続部分の厚さを、略同一に設定している。
【００８７】
このような構成にすることで、一度の溶着工程で３つの構成部材を容易に溶着できる。その溶着作業は多孔質体３４，３５を内部に入れて組み立てた状態にて、加圧、振動による振動溶着で作業性よく行えるため、安価に提供することができる。
【００８８】
なお、実施の形態では、インクタンクをカラーのインクタンクで説明したが、黒色のインクタンクであっても、本発明を適用できるのは言うまでもない。
【００８９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、以下の効果を奏する。
【００９０】
（１）インク供給部の上部に配設されたインクセンス部に対して、インクを上方から流下させるので、インク中の気泡は流下することなく、インク供給部の上部に安定に溜まり累積するため、インクセンス部の電極等によって気泡がトラップされるような不具合の発生を阻止することができ、高いセンシングが可能となる。
【００９１】
従って、インク供給路内への気泡の混入が阻止され、常に、安定な印刷動作を確保できる。また、インクタンクの交換時のメンテナンス動作時に気泡を除去するためのインクを無駄に消費しなくても済む。そして、このような簡易な構成のインクタンクを安価に提供することができる。
【００９２】
（２）インクセンス部を空洞状に形成することで、その内部に配設した電極に対してインクを上方から流下させる構成を容易に形成することができる。
【００９３】
（３）インクセンス部の電極の少なくとも１本を多孔質体内に配設することで、多孔質体によってインクが吸収されるため、電極間のインクによるブリッジが発生しなくなり、安定したセンシングが可能となる。
【００９４】
（４）空洞状に形成したインクセンス部に対して、外部から光を照射させ、その透過率や屈折率を検出するので、複雑な電気回路を用いることなく、精度の高いセンシングが可能となるインクタンクを、簡単な構成で形成して、安価に提供することができる。
【００９５】
（５）エンプティ検出回路をインクタンク内に組み込むため、外部に嵩高い照明手段を設けなくてもよく、装置のコンパクト化が可能となる。
【００９６】
（６）電源投入時にインクエンプティを検出され易くするので、電源−ＯＮ時にも間違いなくインク無しを検出することができる。従って、電源−ＯＦＦ前の検出でインク無しを検出し、電源−ＯＮ時にインク有りを検出して、あたかもインクタンクが交換されたような誤判断の発生をなくすことができる。
【００９７】
（７）電気的なヒステリシスを、エンプティ検出回路に配設された増幅回路、又は、コンパレータ回路のフィードバック抵抗により発生させるので、電源投入時に、間違って、インク有りの出力とならないようなヒステリシス特性を具備させることができる。
【００９８】
（８）インク貯蔵部に配設された多孔質体に圧接状態に配設したフィルタによって濾過したインクをインク供給部に供給するので、インク貯蔵部のインクを最後まで気泡のない状態で使用することができる。
【００９９】
（９）インクセンス部を経て上方から流下するインクを縦割溝に沿わせてインク供給口に供給するため、インク供給口への上方からのインクの流れが安定化する。
【０１００】
（１０）フィルタを横長状に形成しているため、幅広い領域でインクを濾過することができ、かつ、その連通部に形成した連通口を縦溝の下部に臨ませているので、気泡や異物を除去した後の清浄なインクを縦溝からインクセンス部を経由させてインク供給口に安定に供給することができる。
【０１０１】
そして、縦溝を側方にオフセットさせて配設しているため、縦割溝を形成しやすくなり、インクセンス部に対して上方から流下させたインクのインク供給口に至るまでの流れを安定化することができる。
【０１０２】
（１１）インク供給部の多孔質体に形成される縦割溝に、水平方向の切欠部を形成しているため、フィルタからインク供給口に至る水平なインク流路が、縦割溝を横切るように形成されるため、インク供給口へのインクの横方向の流れが安定化する。
【０１０３】
（１２）タンクケース本体と内蓋と外蓋とで、インクタンクの筺体を形成するので、タンクケース本体に多孔質体を装 してインク貯蔵部となし、内蓋と外蓋で画成される空間に多孔質体を装 してインク供給部とした簡易な構成で、堅牢なインクタンクを形成することができる。
【０１０４】
（１３）各部材の接続部において、各部材の接続部分を、略一致した部位に対応させ、かつ、前記各部材の接続部分の厚さを、略同一としたので、一度の溶着工程で、３つの部材を接続することができる。
【０１０５】
（１４）インク供給部の上部に配設されたインクセンス部に対して、インクを上方から流下させるため、インク中の気泡は流下することなく、インク供給部の上部に安定に溜まり累積する。従って、インクセンス部の電極等によって気泡がトラップされるような不具合の発生を阻止することができ、高いセンシングが可能となる。また、インクタンクの交換時のメンテナンス動作時に気泡を除去するためのインクを無駄に消費しなくても済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るインクタンクを搭載した印字装置の透視斜視図である。
【図２】同断面図である。
【図３】同キャリッジの斜視図である。
【図４】同別のキャリッジの斜視図である。
【図５】インクタンクの比較例の構成説明図である。
【図６】同インクタンクの断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るインクタンクの構成説明図である。
【図８】同別のインクタンクの構成説明図である。
【図９】同インクエンプティ検出回路と波形図である。
【図１０】同その他のインクエンプティ検知方法の説明図である。
【図１１】同インクタンクの筺体の構成を説明するための分解組立図である。
【符号の説明】
２１−インク供給口
３１−インク貯蔵部
３２−インク供給部
３３−インクセンス部
３３ａ，３３ｂ−電極
３４，３５−多孔質体
３７−フィルタ（連通部）
３７ａ−連通口
３８−縦溝
３９−縦割溝
３９ａ−切欠部
５１−タンクケース本体
５２−内蓋
５３−外蓋
Ｔ−インクタンク

Claims (14)

1. インク貯蔵部と、インク供給部と、を具備し、前記インク貯蔵部から前記インク供給部を経由して、外部に接続されたインク供給路にインクが供給されるようにしたインクタンクにおいて、
   前記インク貯蔵部から前記インク供給部に至るインクの流通経路における前記インク供給部の上部に、インクエンプティのセンシングを行うためのインクセンス部を配設し、かつ、該インクセンス部に対して上方からインクを流下させるように構成したことを特徴とするインクタンク。
2. 前記インクセンス部は、空洞状に形成され、かつ、その内部には、複数の電極が配設されていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
3. 前記インクセンス部の内部には、中空部を残して多孔質体が配設されており、
   前記複数の電極の内少なくとも１本の電極は、前記多孔質体内に埋設される一方、少なくとも他の１本の電極は、前記中空部に配設されることを特徴とする請求項２に記載のインクタンク。
4. 前記インクセンス部は、外部から光を照射することにより、インクエンプティのセンシングを行うための透過率又は屈折率を検出可能な空洞状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
5. 前記インクセンス部には、インクエンプティのセンシングを行うための電気的なヒステリシスを発生させるエンプティ検出回路が接続されていることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
6. 前記エンプティ検出回路において発生する電気的なヒステリシスは、電源投入時にインクエンプティを検出し易い方向に偏っていることを特徴とする請求項５に記載のインクタンク。
7. 前記エンプティ検出回路における電気的なヒステリシスは、前記エンプティ検出回路に配設された増幅器、又は、コンパレータ回路のフィードバック抵抗により発生されることを特徴とする請求項５に記載のインクタンク。
8. 前記インク貯蔵部に配設された多孔質体に対して圧接状態に配設されたフィルタによって濾過されたインクが、前記インク供給部に流入するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
9. 前記インク供給部には、多孔質体が配設され、前記インク供給口の内側に対応する前記多孔質体には、凹凸状の縦割溝が形成され、該縦割溝は、前記インク供給口から前記インクセンス部まで延設されていることを特徴とする請求項８に記載のインクタンク。
10. 前記フィルタは、横長状に形成されて前記インク貯蔵部とインク供給部とを画成する縦壁の下部に配設された連通部に設けられ、前記縦壁のインク供給部側には、前記連通部に形成された連通口から前記インクセンス部に延びる縦溝が形成され、該縦溝は、前記インクタンクの幅方向中央部位から側方にオフセットして配設されていることを特徴とする請求項８に記載のインクタンク。
11. 前記インク供給部の多孔質体に形成される縦割溝は、前記フィルタから前記インク供給口に至る水平なインク流路を形成するために、水平方向の切欠部を有していることを特徴とする請求項９に記載のインクタンク。
12. 前記インクタンクを構成する筺体は、タンクケース本体と、内蓋と、外蓋と、からなり、前記タンクケース本体と、前記外蓋と、の間に、前記内蓋が挟持されてなることを特徴とする請求項１に記載のインクタンク。
13. 前記筺体を構成する各部材の接続部においては、前記内蓋の両側に接続される前記タンクケース本体と外蓋の接続部分が略一致した部位に対応し、かつ、前記各部材の接続部分の厚さが、略同一であることを特徴とする請求項１２に記載のインクタンク。
14. インク貯蔵部と、該インク貯蔵部からインク供給路にインクを供給するインク供給部と、の間のインクの流通経路で、インクエンプティのセンシングを行うようにしたインクタンクにおいて、
    前記インクタンクの使用状態下にて、前記流通経路における前記インク供給部の上部に配設したインクセンス部に上方からインクを流下させてインクエンプティのセンシングを行うことを特徴とするインクタンクのインクエンプティ検知方法。

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