JP2675163B2 - インク残量検知装置、該インク残量検知装置を有するインクジェットヘッドカートリッジおよび該カートリッジを搭載したインクジェット記録装置 - Google Patents
インク残量検知装置、該インク残量検知装置を有するインクジェットヘッドカートリッジおよび該カートリッジを搭載したインクジェット記録装置Info
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- JP2675163B2 JP2675163B2 JP28873689A JP28873689A JP2675163B2 JP 2675163 B2 JP2675163 B2 JP 2675163B2 JP 28873689 A JP28873689 A JP 28873689A JP 28873689 A JP28873689 A JP 28873689A JP 2675163 B2 JP2675163 B2 JP 2675163B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインク残量検知装置に関し、特に所定の入力
信号に応じて、液滴を飛翔させて記録画像を形成するイ
ンクジェット記録装置において用いられるインク残量検
知装置に関する。
信号に応じて、液滴を飛翔させて記録画像を形成するイ
ンクジェット記録装置において用いられるインク残量検
知装置に関する。
また、該インク残量検知装置を備えたインクジェット
ヘッドカートリッジに関する。
ヘッドカートリッジに関する。
さらに、該カートリッジを搭載したキャリッジを備え
たインクジェット記録装置に関する。
たインクジェット記録装置に関する。
例えば、インクを滴として吐出することにより所望の
記録画像を形成するインクジェット記録装置で用いられ
るインクは、通常インクカートリッジ等、所定のインク
貯留手段に貯えられており、この貯留手段におけるイン
ク残量を検知するための様々な装置が従来から知られて
いる。
記録画像を形成するインクジェット記録装置で用いられ
るインクは、通常インクカートリッジ等、所定のインク
貯留手段に貯えられており、この貯留手段におけるイン
ク残量を検知するための様々な装置が従来から知られて
いる。
これらインク残量検知装置の最も一般的なものの一つ
として、２つの電極間のインク量に応じて検出される抵
抗値に基づき、インク量が所定値以下か否かを検知する
装置が有る。
として、２つの電極間のインク量に応じて検出される抵
抗値に基づき、インク量が所定値以下か否かを検知する
装置が有る。
ところで、インクジェット記録装置に搭載される記録
ヘッドは半導体ディバイスの製造方法と同様の方法によ
り製造されるのが一般的である。このような記録ヘッド
は、吐出エネルギー発生素子としての例えば電気熱変換
素子およびこの変換素子を駆動するトランジスタやダイ
オード等の機能素子を配設したシリコン等の基板と、イ
ンクが電気熱変換素子による熱作用を受ける熱作用室と
してのインク液路を上記基板と接合することで構成する
部材とからなる。
ヘッドは半導体ディバイスの製造方法と同様の方法によ
り製造されるのが一般的である。このような記録ヘッド
は、吐出エネルギー発生素子としての例えば電気熱変換
素子およびこの変換素子を駆動するトランジスタやダイ
オード等の機能素子を配設したシリコン等の基板と、イ
ンクが電気熱変換素子による熱作用を受ける熱作用室と
してのインク液路を上記基板と接合することで構成する
部材とからなる。
上述した記録ヘッドを駆動するための駆動回路として
用いられてきたものの等価回路図を第７図に示す。同図
は記録ヘッドの一構成例として32個のインク吐出口およ
びこれら吐出口の各々に連通するインク液路を有する記
録ヘッドの駆動回路を示す。インク液路の各々に電気熱
変換素子R1〜R32のそれぞれが対応して配設され、ま
た、電気熱変換素子R1〜R32の各々に対応してスイッチ
ング素子としてのトランジスタT1〜T32が設けられてい
る。
用いられてきたものの等価回路図を第７図に示す。同図
は記録ヘッドの一構成例として32個のインク吐出口およ
びこれら吐出口の各々に連通するインク液路を有する記
録ヘッドの駆動回路を示す。インク液路の各々に電気熱
変換素子R1〜R32のそれぞれが対応して配設され、ま
た、電気熱変換素子R1〜R32の各々に対応してスイッチ
ング素子としてのトランジスタT1〜T32が設けられてい
る。
このような駆動回路が基板上に構成された場合におけ
る前述したインク残量検知装置の等価回路を第８図に示
す。同図において、１および２はインク残量に応じて抵
抗値を検出するための電極である。また、３は上述した
記録ヘッドのインク液路を構成し、第７図において示し
た駆動回路を配設した基板を１つの電極としてとらえて
示したものである。また、電極1,2間には所定の電圧ま
たは電流が印加される。
る前述したインク残量検知装置の等価回路を第８図に示
す。同図において、１および２はインク残量に応じて抵
抗値を検出するための電極である。また、３は上述した
記録ヘッドのインク液路を構成し、第７図において示し
た駆動回路を配設した基板を１つの電極としてとらえて
示したものである。また、電極1,2間には所定の電圧ま
たは電流が印加される。
上述の構成について換言すれば、電極1,2間はインク
供給路としてインク流動の安定した部分であり、電極2,
3間はインク吐出によるインク波動の影響を受けやすい
不安定な部分である。これら電極1,2間および電極2,3間
はそれぞれインク量に応じた抵抗R12およびR23を有す
る。
供給路としてインク流動の安定した部分であり、電極2,
3間はインク吐出によるインク波動の影響を受けやすい
不安定な部分である。これら電極1,2間および電極2,3間
はそれぞれインク量に応じた抵抗R12およびR23を有す
る。
このような回路構成において、電極３はフローティン
グであるため抵抗が無限となり、電流Ｉは電極2,3間を
流れない。そのため、このインク残量検知装置で検出さ
れる抵抗値は、電極1,2間の抵抗R12だけによって定まる
ことになる。したがって、安定し、かつ正確なインク残
量検知を行なうことができる。
グであるため抵抗が無限となり、電流Ｉは電極2,3間を
流れない。そのため、このインク残量検知装置で検出さ
れる抵抗値は、電極1,2間の抵抗R12だけによって定まる
ことになる。したがって、安定し、かつ正確なインク残
量検知を行なうことができる。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、記録ヘッド構造の小型化および簡易化、あ
るいは製造工程中に生ずる不良の低減化等の要請から、
電気熱変換素子とスイッチングトランジスタ等の機能素
子とを同一基板上に配設し、いわゆるマトリックス駆動
を行なう記録記録ヘッドが最近用いられつつある。第９
図はこの駆動回路の一例を示すものであり、第７図に示
す回路が32個のスイッチング素子T1〜T32を有するのに
対し、第３図に示す回路では12個のスイッチング素子T
a1〜Ta4,Tb1〜Tb8で32個の電気熱変換素子R1〜R32を駆
動できるという利点がある。
るいは製造工程中に生ずる不良の低減化等の要請から、
電気熱変換素子とスイッチングトランジスタ等の機能素
子とを同一基板上に配設し、いわゆるマトリックス駆動
を行なう記録記録ヘッドが最近用いられつつある。第９
図はこの駆動回路の一例を示すものであり、第７図に示
す回路が32個のスイッチング素子T1〜T32を有するのに
対し、第３図に示す回路では12個のスイッチング素子T
a1〜Ta4,Tb1〜Tb8で32個の電気熱変換素子R1〜R32を駆
動できるという利点がある。
しかしながら、マトリックス駆動方式をとる場合、回
路構成が高密度になり、例えば機能素子としてのダイオ
ードD1〜D32等において、隣り合うダイオードセル間に
寄生電流が生じる恐れがある。
路構成が高密度になり、例えば機能素子としてのダイオ
ードD1〜D32等において、隣り合うダイオードセル間に
寄生電流が生じる恐れがある。
すなわち、マトリクス駆動は駆動すべき（ｍ×ｎ）セ
グメントの電気熱変換素子をｍ本のブロック制御端子と
ｎ本のセグメント制御端子により駆動するものであり、
このようなマトリクス駆動に用いられるダイオード構造
の断面を第10図（Ａ）に示す。
グメントの電気熱変換素子をｍ本のブロック制御端子と
ｎ本のセグメント制御端子により駆動するものであり、
このようなマトリクス駆動に用いられるダイオード構造
の断面を第10図（Ａ）に示す。
次に、上記ダイオードの駆動方法について詳述する。
第10図（Ａ）には２つのダイオード（セル）が示されて
いるだけであるが、このような素子が例えば前述の如く
32個配置され電気的にマトリクス接続されている。
第10図（Ａ）には２つのダイオード（セル）が示されて
いるだけであるが、このような素子が例えば前述の如く
32個配置され電気的にマトリクス接続されている。
ここでは同一グループにおける２つのセグメントとし
ての電気熱変換素子RH1,RH2の駆動について説明する。
ての電気熱変換素子RH1,RH2の駆動について説明する。
電気熱変換素子RH1を駆動する為には、まずスイッチG
1によりグループの選択がなされると共にスイッチS1に
より電気熱変換素子RH1が選択される。するとトランジ
スタ構成のダイオードセルSH1は正バイアスされ電流が
供給されて電気熱変換素子RH1は発熱する。この熱エネ
ルギーが液体に状態変化を生起させて気泡を発生させ吐
出口より液体を吐出する。
1によりグループの選択がなされると共にスイッチS1に
より電気熱変換素子RH1が選択される。するとトランジ
スタ構成のダイオードセルSH1は正バイアスされ電流が
供給されて電気熱変換素子RH1は発熱する。この熱エネ
ルギーが液体に状態変化を生起させて気泡を発生させ吐
出口より液体を吐出する。
同様に電気熱変換素子RH2を駆動する場合も、スイッ
チG1,スイッチS2を選択的にオンしてダイオードセルSH2
を駆動し電気熱変換素子に電流を供給する。
チG1,スイッチS2を選択的にオンしてダイオードセルSH2
を駆動し電気熱変換素子に電流を供給する。
各電気熱変換素子RH1,RH2に接続される各ダイオードS
H1,SH2は同一基板上に形成されており、電気的に分離す
る為に第10図（Ｂ）に示すように基板を接地する。
H1,SH2は同一基板上に形成されており、電気的に分離す
る為に第10図（Ｂ）に示すように基板を接地する。
Ｎ型Si基板を利用する場合は基板を最も高い電位とな
るようにバイアスし、電気的に分離する。
るようにバイアスし、電気的に分離する。
ところで、Ｐ型基板を使用し基板電位をGNDに落した
場合、第８図に示した基板を１つの電極として考えた場
合の電極３はフローティングとはならず、GND状態とな
る。従って第８図で示される回路構成において検出され
る抵抗値は、電流が電極2,3間にも流れることにより抵
抗R2-3の影響を受け抵抗R12のみによって定まるものと
はならない。この結果、電極1,2間の抵抗値を測定する
ことで行っていたインク量（インク残量）の検知におい
ては、電極2,3間に存在するインクの影響を受けること
によって正確なインク残量検知ができないという課題が
生じた。
場合、第８図に示した基板を１つの電極として考えた場
合の電極３はフローティングとはならず、GND状態とな
る。従って第８図で示される回路構成において検出され
る抵抗値は、電流が電極2,3間にも流れることにより抵
抗R2-3の影響を受け抵抗R12のみによって定まるものと
はならない。この結果、電極1,2間の抵抗値を測定する
ことで行っていたインク量（インク残量）の検知におい
ては、電極2,3間に存在するインクの影響を受けること
によって正確なインク残量検知ができないという課題が
生じた。
また、上述した電極はインク中に溶存した気体が経時
変化することで発生することのある気泡が付着しやすい
状態にある。このように電極に気泡が付着した場合に
は、正確な抵抗値の検出を行なえない場合が生じること
があった。
変化することで発生することのある気泡が付着しやすい
状態にある。このように電極に気泡が付着した場合に
は、正確な抵抗値の検出を行なえない場合が生じること
があった。
本発明は上述した従来の問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、２つの電極のうち所
定の電極の電位を基板の電位と等しくすることによって
インク流動が不安定な部分に検出電流が流れるのを防止
するか、あるいは基板電位と異なる他方の電極１と基板
３間の抵抗を、本来測定目的とするインク抵抗に比して
十分大きくなるように２つの電極を配置することによ
り、インク抵抗測定における測定誤差を廃し、安定かつ
正確なインク残量検知を可能にしたインク残量検知装置
を提供することにある。
であり、その目的とするところは、２つの電極のうち所
定の電極の電位を基板の電位と等しくすることによって
インク流動が不安定な部分に検出電流が流れるのを防止
するか、あるいは基板電位と異なる他方の電極１と基板
３間の抵抗を、本来測定目的とするインク抵抗に比して
十分大きくなるように２つの電極を配置することによ
り、インク抵抗測定における測定誤差を廃し、安定かつ
正確なインク残量検知を可能にしたインク残量検知装置
を提供することにある。
ここで、上述の基板３と電極１の間の抵抗R1-3に関し
て電極1,2間の抵抗すなわち測定すべき本来のインク抵
抗R1-2の間の関係が となることが測定上望ましい。
て電極1,2間の抵抗すなわち測定すべき本来のインク抵
抗R1-2の間の関係が となることが測定上望ましい。
また、本発明は、前述のような安定かつ正確なインク
残量検知手段を搭載することで、インクが消費されてし
まうことで生ずるインクの吐出の不良を防止し、優れた
インク吐出特性をもつインクジェットヘッドカートリッ
ジを提供することを目的とする。
残量検知手段を搭載することで、インクが消費されてし
まうことで生ずるインクの吐出の不良を防止し、優れた
インク吐出特性をもつインクジェットヘッドカートリッ
ジを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、優れたインク吐出特性をもつイン
ク残量検知手段を搭載したインクジェットヘッドカート
リッジを使用して優れた記録を行なうことができるイン
クジェット記録装置を提供することを目的とする。
ク残量検知手段を搭載したインクジェットヘッドカート
リッジを使用して優れた記録を行なうことができるイン
クジェット記録装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ そのために本発明の一側面においてインクを貯留した
インクタンクとインクの吐出を行なう記録ヘッドとを連
接するインク供給路中に備えられた第1,第２電極と、該
第1,第２電極間の抵抗値を検出する検出手段と、を備
え、前記第２電極は、前記インク供給路中であって、前
記記録ヘッドに対して相対的に近い方の領域に設けら
れ、前記第１電極は前記インク供給路中であって、前記
第２電極を間に介して前記記録ヘッドから相対的に遠い
領域に設けられており、前記第２電極は、前記記録ヘッ
ドを構成しインクを吐出するために駆動される吐出エネ
ルギー発生素子を配設した基板と同電位に保持されると
ともに、前記第１電極は前記電位とは異なる電位に保持
され、前記第1,第２電極間の抵抗値の変化のみを計測す
ることでインクの残量を検知することを特徴とする。
インクタンクとインクの吐出を行なう記録ヘッドとを連
接するインク供給路中に備えられた第1,第２電極と、該
第1,第２電極間の抵抗値を検出する検出手段と、を備
え、前記第２電極は、前記インク供給路中であって、前
記記録ヘッドに対して相対的に近い方の領域に設けら
れ、前記第１電極は前記インク供給路中であって、前記
第２電極を間に介して前記記録ヘッドから相対的に遠い
領域に設けられており、前記第２電極は、前記記録ヘッ
ドを構成しインクを吐出するために駆動される吐出エネ
ルギー発生素子を配設した基板と同電位に保持されると
ともに、前記第１電極は前記電位とは異なる電位に保持
され、前記第1,第２電極間の抵抗値の変化のみを計測す
ることでインクの残量を検知することを特徴とする。
他の側面においてインクを吐出するために利用される
吐出エネルギー発生素子が配設された基板を備えて構成
される記録ヘッド部と、該記録ヘッド部に対して供給さ
れるインクを貯留するインクタンク部と、前記記録ヘッ
ド部に前記インクタンク部からインクを供給するための
インク供給路と、該インク供給路中にその一部が設けら
れ、インクの残量の検出に用いられるインク残量検知手
段と、を具え、前記インク残量検知手段は、第1,第２電
極とこれらの電極間の抵抗値を検出する検出手段とを有
し、前記第1,第２電極は、前記インク供給路中であっ
て、相対的に前記記録ヘッド部に近い方の領域に前記第
２電極が、また、前記記録ヘッド部に対して前記第２電
極を間に介して相対的に遠い領域に前記第１電極が設け
られており、前記第２電極は、前記基板と同電位に保持
されるとともに前記第１電極は前記電位とは異なる電位
に保持されていることを特徴とする。
吐出エネルギー発生素子が配設された基板を備えて構成
される記録ヘッド部と、該記録ヘッド部に対して供給さ
れるインクを貯留するインクタンク部と、前記記録ヘッ
ド部に前記インクタンク部からインクを供給するための
インク供給路と、該インク供給路中にその一部が設けら
れ、インクの残量の検出に用いられるインク残量検知手
段と、を具え、前記インク残量検知手段は、第1,第２電
極とこれらの電極間の抵抗値を検出する検出手段とを有
し、前記第1,第２電極は、前記インク供給路中であっ
て、相対的に前記記録ヘッド部に近い方の領域に前記第
２電極が、また、前記記録ヘッド部に対して前記第２電
極を間に介して相対的に遠い領域に前記第１電極が設け
られており、前記第２電極は、前記基板と同電位に保持
されるとともに前記第１電極は前記電位とは異なる電位
に保持されていることを特徴とする。
さらに、他の側面においてインクを吐出するために利
用される吐出エネルギー発生素子が配設された基板を備
えて構成される記録ヘッド部と、該記録ヘッド部に対し
て供給されるインクを貯留するインクタンク部と、前記
記録ヘッド部に前記インクタンク部からインクを供給す
るためのインク供給路と、該インク供給路中にその一部
が設けられ、インクの残量の検出に用いられる第1,第２
電極と、を有するインクジェットヘッドカートリッジを
具え、前記第1,第２電極は、前記インク供給路中であっ
て、相対的に前記記録ヘッド部に近い方の領域に前記第
２電極が、また、前記記録ヘッド部に対して前記第２電
極を間に介して相対的に遠い領域に前記第１電極が設け
られており、前記第２電極は、前記基板と同電位に保持
されるとともに前記第１電極は前記電位とは異なる電位
に保持され、さらに、前記第1,第２電極とこれらの電極
間の抵抗値を検出する検出手段と、前記インクジェット
ヘッドカートリッジを搭載し、走査可能に設けられたキ
ャリッジと、を具えたことを特徴とする。
用される吐出エネルギー発生素子が配設された基板を備
えて構成される記録ヘッド部と、該記録ヘッド部に対し
て供給されるインクを貯留するインクタンク部と、前記
記録ヘッド部に前記インクタンク部からインクを供給す
るためのインク供給路と、該インク供給路中にその一部
が設けられ、インクの残量の検出に用いられる第1,第２
電極と、を有するインクジェットヘッドカートリッジを
具え、前記第1,第２電極は、前記インク供給路中であっ
て、相対的に前記記録ヘッド部に近い方の領域に前記第
２電極が、また、前記記録ヘッド部に対して前記第２電
極を間に介して相対的に遠い領域に前記第１電極が設け
られており、前記第２電極は、前記基板と同電位に保持
されるとともに前記第１電極は前記電位とは異なる電位
に保持され、さらに、前記第1,第２電極とこれらの電極
間の抵抗値を検出する検出手段と、前記インクジェット
ヘッドカートリッジを搭載し、走査可能に設けられたキ
ャリッジと、を具えたことを特徴とする。
さらに、別の側面において、インクを貯留したインク
タンクとインクの吐出を行なう記録ヘッドとを連接する
インク供給路中に備えられた第1,第２電極と、該第1,第
２電極間の抵抗値を検出する検出手段、とを具え、前記
記録ヘッドを構成する基板の基板電位と異なる電位を有
する前記第１電極と当該基板との間の抵抗値R1-3が、前
記第1,第２電極間のインク抵抗値であって、インクが充
填された時の値R1-2より大きく となるように前記第1,第２電極を配置することにより、
前記第1,第２電極間の抵抗値の変化のみを計測すること
で、インクの残量を検知することを特徴とする。
タンクとインクの吐出を行なう記録ヘッドとを連接する
インク供給路中に備えられた第1,第２電極と、該第1,第
２電極間の抵抗値を検出する検出手段、とを具え、前記
記録ヘッドを構成する基板の基板電位と異なる電位を有
する前記第１電極と当該基板との間の抵抗値R1-3が、前
記第1,第２電極間のインク抵抗値であって、インクが充
填された時の値R1-2より大きく となるように前記第1,第２電極を配置することにより、
前記第1,第２電極間の抵抗値の変化のみを計測すること
で、インクの残量を検知することを特徴とする。
さらに、別の側面において、インクを吐出するために
利用される吐出エネルギー発生素子が配設された基板を
備えて構成される記録ヘッド部と、該記録ヘッド部に対
して供給されるインクを貯留するインクタンク部と、前
記記録ヘッド部に前記インクタンク部からインクを供給
するためのインク供給路と、該インク供給路中にその一
部が設けられ、インクの残量の検出に用いられるインク
残量検知手段と、を具え、前記インク残量検知手段は、
第1,第２電極とこれらの電極間の抵抗値を検出する検出
手段とを有し、前記記録ヘッド部を構成する基板の基板
電位と異なる電位を有する前記第１電極と当該基板との
間の抵抗値R1-3が、前記第1,第２電極間のインク抵抗値
であってインクが充填された時の値R1-2より大きく となるように前記インク供給路中に第1,第２電極を配置
することにより、前記第1,第２電極間の抵抗値の変化の
みを計測することで、インクの残量を検知することを特
徴とする。
利用される吐出エネルギー発生素子が配設された基板を
備えて構成される記録ヘッド部と、該記録ヘッド部に対
して供給されるインクを貯留するインクタンク部と、前
記記録ヘッド部に前記インクタンク部からインクを供給
するためのインク供給路と、該インク供給路中にその一
部が設けられ、インクの残量の検出に用いられるインク
残量検知手段と、を具え、前記インク残量検知手段は、
第1,第２電極とこれらの電極間の抵抗値を検出する検出
手段とを有し、前記記録ヘッド部を構成する基板の基板
電位と異なる電位を有する前記第１電極と当該基板との
間の抵抗値R1-3が、前記第1,第２電極間のインク抵抗値
であってインクが充填された時の値R1-2より大きく となるように前記インク供給路中に第1,第２電極を配置
することにより、前記第1,第２電極間の抵抗値の変化の
みを計測することで、インクの残量を検知することを特
徴とする。
さらに、別の側面において、インクを吐出するために
利用される吐出エネルギー発生素子が配設された基板を
備えて構成される記録ヘッド部と、該記録ヘッド部に対
して供給されるインクを貯留するインクタンク部と、前
記記録ヘッド部に前記インクタンク部からインクを供給
するためのインク供給路と、該インク供給路中に設けら
れ、インクの残量の検出に用いられる第1,第２電極と、
を有したインクジェットヘッドカートリッジを具え、前
記記録ヘッド部を構成する基板の基板電位と異なる電位
を有する前記第１電極と当該基板との間の抵抗値R
1-3が、前記第，第２電極間のインク抵抗値で、インク
が充填された時の値R1-2より大きく となるように前記第1,第２電極を配置し、さらに、前記
第1,第２電極間の抵抗値の変化のみを計測することで、
インクの残量を検知するための検出手段と、前記インク
ジェットヘッドカートリッジを搭載し、走査可能に設け
られたキャリッジと、を具えたことを特徴とする。
利用される吐出エネルギー発生素子が配設された基板を
備えて構成される記録ヘッド部と、該記録ヘッド部に対
して供給されるインクを貯留するインクタンク部と、前
記記録ヘッド部に前記インクタンク部からインクを供給
するためのインク供給路と、該インク供給路中に設けら
れ、インクの残量の検出に用いられる第1,第２電極と、
を有したインクジェットヘッドカートリッジを具え、前
記記録ヘッド部を構成する基板の基板電位と異なる電位
を有する前記第１電極と当該基板との間の抵抗値R
1-3が、前記第，第２電極間のインク抵抗値で、インク
が充填された時の値R1-2より大きく となるように前記第1,第２電極を配置し、さらに、前記
第1,第２電極間の抵抗値の変化のみを計測することで、
インクの残量を検知するための検出手段と、前記インク
ジェットヘッドカートリッジを搭載し、走査可能に設け
られたキャリッジと、を具えたことを特徴とする。
さらに、別の側面において、インクを貯留したインク
タンクとインクの吐出を行なう記録ヘッドとを連接する
インク供給路中に備えられ当該インク供給路の断面積が
減少した絞り領域に配設されている第1,第２電極と、該
第1,第２電極間の抵抗値を検出する検出手段と、を具
え、前記第２電極は、前記インク供給路中であって、前
記記録ヘッドに対して相対的に近い方の領域に設けら
れ、前記第１電極は前記インク供給路中であって、前記
第２電極を間に介して前記記録ヘッドから相対的に遠い
領域に設けられていることを特徴とする。
タンクとインクの吐出を行なう記録ヘッドとを連接する
インク供給路中に備えられ当該インク供給路の断面積が
減少した絞り領域に配設されている第1,第２電極と、該
第1,第２電極間の抵抗値を検出する検出手段と、を具
え、前記第２電極は、前記インク供給路中であって、前
記記録ヘッドに対して相対的に近い方の領域に設けら
れ、前記第１電極は前記インク供給路中であって、前記
第２電極を間に介して前記記録ヘッドから相対的に遠い
領域に設けられていることを特徴とする。
［作 用］ 以上の構成によれば、第１電極と第２電極との間で検
出される抵抗値の変化は、第１および第２電極間のみで
生じるインク抵抗値の変化を検出するだけでよい。
出される抵抗値の変化は、第１および第２電極間のみで
生じるインク抵抗値の変化を検出するだけでよい。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明に係るインク残量検知装置の一例を搭
載したインクタンク部と記録ヘッド部とを一体に形成し
たインクジェットヘッドカートリッジの構成を示す模式
的斜視図である。
載したインクタンク部と記録ヘッド部とを一体に形成し
たインクジェットヘッドカートリッジの構成を示す模式
的斜視図である。
本例のインクジェットヘッドカートリッジは、ディス
ポーザブルなものとして構成されるものであり、図に示
すように、カートリッジ本体５はインク貯留部材として
のインクタンク部８と記録ヘッド部９とを備えている。
このインクタンク部８は、内部にインクを吸収して貯留
するための袋状のインク貯留袋、あるいは多孔質体から
なるインク吸収体を備えている。
ポーザブルなものとして構成されるものであり、図に示
すように、カートリッジ本体５はインク貯留部材として
のインクタンク部８と記録ヘッド部９とを備えている。
このインクタンク部８は、内部にインクを吸収して貯留
するための袋状のインク貯留袋、あるいは多孔質体から
なるインク吸収体を備えている。
そして、このインクタンク部８から記録ヘッド部９へ
のインク流入口となるインク供給口7,インク供給路６を
介して記録ヘッド部９に対してインクが供給される構成
となっている。
のインク流入口となるインク供給口7,インク供給路６を
介して記録ヘッド部９に対してインクが供給される構成
となっている。
一方記録ヘッド部９は、電気熱変換素子や駆動回路が
配設されたヒータ基板３と、該ヒータ基板３および前記
インクタンク部８の側面と接合されることでインク液路
10,インク吐出口11,インク供給路６等を構成する天板４
とにより構成されている。
配設されたヒータ基板３と、該ヒータ基板３および前記
インクタンク部８の側面と接合されることでインク液路
10,インク吐出口11,インク供給路６等を構成する天板４
とにより構成されている。
ところで、本件が適用されるインクジェットヘッドカ
ートリッジは、第１図に示されるようにインクタンク部
８の側面領域を利用してインク供給路６や、インク液路
10等が一体的に構成されるものの他、電気熱変換素子や
駆動回路が配設されたヒータ基板３と該ヒータ基板３と
接合されてインク吐出口11,インク液路10を構成する天
板４とで構成される記録ヘッド部９を別体として設け、
この記録ヘッド部９とインクタンク部８とインク供給路
６によって連通させて構成されるタイプのものも含まれ
る。なお、インク吐出口11はヒータ基板３と天板４との
接合部材に対してプレート部材に孔を形成したものを取
付けるかあるいは一体的に形成するようにして構成され
るタイプも含まれる。
ートリッジは、第１図に示されるようにインクタンク部
８の側面領域を利用してインク供給路６や、インク液路
10等が一体的に構成されるものの他、電気熱変換素子や
駆動回路が配設されたヒータ基板３と該ヒータ基板３と
接合されてインク吐出口11,インク液路10を構成する天
板４とで構成される記録ヘッド部９を別体として設け、
この記録ヘッド部９とインクタンク部８とインク供給路
６によって連通させて構成されるタイプのものも含まれ
る。なお、インク吐出口11はヒータ基板３と天板４との
接合部材に対してプレート部材に孔を形成したものを取
付けるかあるいは一体的に形成するようにして構成され
るタイプも含まれる。
さらには、記録ヘッドの構成としては、二つの部材が
接合されることで液路が形成され、該液路に対応して吐
出エネルギーを発生する電気熱変換素子が形成されてい
るものが含まれる。
接合されることで液路が形成され、該液路に対応して吐
出エネルギーを発生する電気熱変換素子が形成されてい
るものが含まれる。
このように構成されたインクジェットヘッドカートリ
ッジの前記インク供給路６にはインク残量検知のための
電極１および２が相互に所定の間隔を有して配設され
る。インク供給路６の電極１および２が配設される部位
には、それぞれ絞り部1Aおよび2Aが形成される。
ッジの前記インク供給路６にはインク残量検知のための
電極１および２が相互に所定の間隔を有して配設され
る。インク供給路６の電極１および２が配設される部位
には、それぞれ絞り部1Aおよび2Aが形成される。
上述のように構成されたカートリッジは、第２図に示
されるようにインクジェット記録装置本体のキャリッジ
に装着され、この際所定接続部位を介して、ヒータ基板
３の駆動回路と装置本体側の制御部とが接続する。これ
により制御部から入力される所定の記録信号に基づいた
記録動作が行なわれ所望の画像が形成される。
されるようにインクジェット記録装置本体のキャリッジ
に装着され、この際所定接続部位を介して、ヒータ基板
３の駆動回路と装置本体側の制御部とが接続する。これ
により制御部から入力される所定の記録信号に基づいた
記録動作が行なわれ所望の画像が形成される。
その際、インク滴の吐出は、前述の電気熱変換素子に
よって発生する熱エネルギーを利用することでインクに
膜沸騰を生じさせて行なわれるものである。その際印加
される電圧は約15V〜25V程度である。もちろん、この値
はこの数値に限られるものでなく、インク吐出性能を満
足するように種々設定されうるものである。
よって発生する熱エネルギーを利用することでインクに
膜沸騰を生じさせて行なわれるものである。その際印加
される電圧は約15V〜25V程度である。もちろん、この値
はこの数値に限られるものでなく、インク吐出性能を満
足するように種々設定されうるものである。
インクジェットヘッドカートリッジを搭載して所望の
画像の記録を行なうインクジェット記録装置は、例えば
第２図に示されるようなものである。
画像の記録を行なうインクジェット記録装置は、例えば
第２図に示されるようなものである。
すなわち、駆動モータ5013の正逆回転に連動して駆動
力伝達ギア5011,5009を介して回転するリードスクリュ
ー5005のら線溝5004に対して係合するキャリッジHCは、
ピン（不図示）を有し、矢印a,b方向に往復移動され
る。5002は紙押え板であり、キャリッジ移動方向にわた
って紙をプラテン5000に対して押圧する。5007,5008は
フォトカプラであって、キャリッジのレバー5006のこの
領域での存在を確認してモータ5013の回転方向切換等を
行うためのホームポジション検知手段である。5016は記
録ヘッドの前面をキャップするキャップ部材5022を支持
する部材で、5015はこのキャップ内を吸引する吸引手段
であり、キャップ内開口5023を介して記録ヘッドの吸引
回復を行う。5017はクリーニングブレードで、5019はこ
のブレードを前後方向に移動可能にする部材であり、本
体支持板5018にこれらは支持されている。ブレードは、
この形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適
用できることはいうまでもない。また、5012は、吸引回
復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジと係合
するカム5020の移動に伴って移動し、駆動モータからの
駆動力がクラッチ切換等の公知の伝達手段で移動制御さ
れる。
力伝達ギア5011,5009を介して回転するリードスクリュ
ー5005のら線溝5004に対して係合するキャリッジHCは、
ピン（不図示）を有し、矢印a,b方向に往復移動され
る。5002は紙押え板であり、キャリッジ移動方向にわた
って紙をプラテン5000に対して押圧する。5007,5008は
フォトカプラであって、キャリッジのレバー5006のこの
領域での存在を確認してモータ5013の回転方向切換等を
行うためのホームポジション検知手段である。5016は記
録ヘッドの前面をキャップするキャップ部材5022を支持
する部材で、5015はこのキャップ内を吸引する吸引手段
であり、キャップ内開口5023を介して記録ヘッドの吸引
回復を行う。5017はクリーニングブレードで、5019はこ
のブレードを前後方向に移動可能にする部材であり、本
体支持板5018にこれらは支持されている。ブレードは、
この形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適
用できることはいうまでもない。また、5012は、吸引回
復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジと係合
するカム5020の移動に伴って移動し、駆動モータからの
駆動力がクラッチ切換等の公知の伝達手段で移動制御さ
れる。
これらのキャッピング，クリーニング，吸引回復は、
キャリッジがホームポジション側領域にきたときにリー
ドスクリュー5005の作用によってそれらの対応位置で所
望の処理が行えるように構成されているが、周知のタイ
ミングで所望の作動を行うようにすればよい。
キャリッジがホームポジション側領域にきたときにリー
ドスクリュー5005の作用によってそれらの対応位置で所
望の処理が行えるように構成されているが、周知のタイ
ミングで所望の作動を行うようにすればよい。
第３図は、第１図に示したインク供給路６と、その中
に配設された電極１および２と、ヒータ基板３との間に
構成されるインク残量検知装置の等価回路を示す。
に配設された電極１および２と、ヒータ基板３との間に
構成されるインク残量検知装置の等価回路を示す。
ヒータ基板３においては、前述した如くマトリックス
駆動方式をとる場合、回路構成が高密度になり、例えば
機能素子としてのダイオードD1〜D32等において、隣り
合うダイオードセル間に寄生電流が生じる恐れがある。
このため、これらセル間に基板電位に等しいサブ電極を
設け、セル内に寄生電流が流れ込むのを防止するため、
この電極の電位をGNDに落している。
駆動方式をとる場合、回路構成が高密度になり、例えば
機能素子としてのダイオードD1〜D32等において、隣り
合うダイオードセル間に寄生電流が生じる恐れがある。
このため、これらセル間に基板電位に等しいサブ電極を
設け、セル内に寄生電流が流れ込むのを防止するため、
この電極の電位をGNDに落している。
本例においては、この基板がＰ型であるため、電位を
GNDとしている。そのため、基板３に近い方の電極２の
電位も基板３と同様GNDとしている。また、電極１はイ
ンク抵抗測定のため電源電極となっている。
GNDとしている。そのため、基板３に近い方の電極２の
電位も基板３と同様GNDとしている。また、電極１はイ
ンク抵抗測定のため電源電極となっている。
このようにすることで、基板３と電極２間の抵抗が大
となり、電極1,2間には電流は流れるが、電極１から基
板３間にリーク電流が流れることがなくなる。したがっ
て、電極1,2間の抵抗を測定することでインクの残量検
知を正確に行なうことができる。
となり、電極1,2間には電流は流れるが、電極１から基
板３間にリーク電流が流れることがなくなる。したがっ
て、電極1,2間の抵抗を測定することでインクの残量検
知を正確に行なうことができる。
基板３から遠い方に配置されている電極１の電位は、
基板３あるいは電極２の電位と異なる値VHであればよい
ことは言うまでもないが、本願においては、電位VHは、
15Vないし25V付近の電位（定電圧測定）に調整設定され
ている。
基板３あるいは電極２の電位と異なる値VHであればよい
ことは言うまでもないが、本願においては、電位VHは、
15Vないし25V付近の電位（定電圧測定）に調整設定され
ている。
すなわち、この電位は記録ヘッド部９において、イン
ク滴を吐出するために使用される電圧にほぼ等しい値が
用いられている。このように、記録ヘッドの駆動電圧を
利用することで、インク残量検知装置に特有の電圧源が
不要であり構成の簡略化が図れる。
ク滴を吐出するために使用される電圧にほぼ等しい値が
用いられている。このように、記録ヘッドの駆動電圧を
利用することで、インク残量検知装置に特有の電圧源が
不要であり構成の簡略化が図れる。
もちろん、記録ヘッドの駆動とはまったく別の電源を
もち、記録ヘッド駆動電圧と異なる電圧を電極１に印加
してインク残量検知（定電流測定）を行ってもよいこと
は言うまでもない。
もち、記録ヘッド駆動電圧と異なる電圧を電極１に印加
してインク残量検知（定電流測定）を行ってもよいこと
は言うまでもない。
前記第１電極から前記第２電極の方向へ定電流を流す
ことにより、電極1,2間のインク抵抗を測定する。
ことにより、電極1,2間のインク抵抗を測定する。
このときの電流値は、1mV〜50mVが適当であり、また
定電流源の供給可能電圧を最大15V程度とすることが装
置構成上望ましい。
定電流源の供給可能電圧を最大15V程度とすることが装
置構成上望ましい。
加えて、上記電極1,2と基板３の配置に関して、基板
をGNDとするＰ型Si基伴を使用する場合は また、後述するように基板をヘッド駆動電圧以上とす
るＮ型Si基板を使用する場合は となるようにインクを介して電極1,2および基板が配置
されるものである。
をGNDとするＰ型Si基伴を使用する場合は また、後述するように基板をヘッド駆動電圧以上とす
るＮ型Si基板を使用する場合は となるようにインクを介して電極1,2および基板が配置
されるものである。
ここで、R1-2,R1-3,R2-3は電極１−２間および電極1,
基板３間および電極2,基板３間の抵抗値である。
基板３間および電極2,基板３間の抵抗値である。
ところで電極1,2間の抵抗値R1-2よりも電極1,基板３
間の抵抗値R1-3の方を十分大きくするように電極1,2を
配置すれば、必らずしも基板側に電極２を配置せずとも
同様の効果が得られる。
間の抵抗値R1-3の方を十分大きくするように電極1,2を
配置すれば、必らずしも基板側に電極２を配置せずとも
同様の効果が得られる。
これら電極1,2間はインク供給路６中のインクの存在
によってインク抵抗R12を有して導通し、電極２とヒー
タ基板３とは同様にインクの存在によってインク抵抗R
23を有して導通する。
によってインク抵抗R12を有して導通し、電極２とヒー
タ基板３とは同様にインクの存在によってインク抵抗R
23を有して導通する。
以上から明らかなように、本願のインク残量検知装置
の回路で検出される電流は電極２と基板３とは同電位な
ので電流はながれないため、電極１→電極２→GNDを流
れる電流のみであるから電極２と基板３との間の不安定
なインク流動に起因する電流値変動の影響を排除でき、
安定した正確なインク残量検知を行なうことが可能とな
る。
の回路で検出される電流は電極２と基板３とは同電位な
ので電流はながれないため、電極１→電極２→GNDを流
れる電流のみであるから電極２と基板３との間の不安定
なインク流動に起因する電流値変動の影響を排除でき、
安定した正確なインク残量検知を行なうことが可能とな
る。
第４図にインク抵抗とインク残量との関係の一例を示
す特性図をかかげる。なお、本図における曲線は電極1,
2の配設位置関係を調節することで所望の曲線とするこ
とができ、もっと少ないインク量まで検出することがで
きる。
す特性図をかかげる。なお、本図における曲線は電極1,
2の配設位置関係を調節することで所望の曲線とするこ
とができ、もっと少ないインク量まで検出することがで
きる。
第５図は第３図に示した実施例と別の実施例を示す等
価回路である。この場合、ヒータ基板３はＮ型基板であ
り、基板電位は所定の電位、例えば電気熱変換素子を駆
動するための電位VHに保たれる。これに応じて電極２の
電位もVHに保たれ、電極１の電位はGNDとする。この回
路構成によっても、基板３と電極２は同電位とされてい
るので電流は流れず、電極1,2間のみに電流が生じ、こ
の間の電流値を検出することができ同様に安定した正確
なインク残量検知が可能となる。本例においても印加電
圧等の特性については前述と同様である。
価回路である。この場合、ヒータ基板３はＮ型基板であ
り、基板電位は所定の電位、例えば電気熱変換素子を駆
動するための電位VHに保たれる。これに応じて電極２の
電位もVHに保たれ、電極１の電位はGNDとする。この回
路構成によっても、基板３と電極２は同電位とされてい
るので電流は流れず、電極1,2間のみに電流が生じ、こ
の間の電流値を検出することができ同様に安定した正確
なインク残量検知が可能となる。本例においても印加電
圧等の特性については前述と同様である。
第６図は第１図に示したインク供給路６の一部を示す
模式図である。図に示すように、インク供給路６の電極
１および２が設けられる部位には、それぞれ絞り部1Aお
よび2Aが形成される。これにより、この絞り部において
インク流の速度が増し、この速度の増大したインク流に
より、電極に付着した気泡等は除去される。この結果、
電極に付着した気泡等が電流検出に与える悪影響を排除
することができ、電極1,2間に流れる電流を正確に検出
することが可能となる。
模式図である。図に示すように、インク供給路６の電極
１および２が設けられる部位には、それぞれ絞り部1Aお
よび2Aが形成される。これにより、この絞り部において
インク流の速度が増し、この速度の増大したインク流に
より、電極に付着した気泡等は除去される。この結果、
電極に付着した気泡等が電流検出に与える悪影響を排除
することができ、電極1,2間に流れる電流を正確に検出
することが可能となる。
なお、上述した各実施例においては、電極1,2間の抵
抗値を検出する手段が図示または記述されないが、この
抵抗値検出は公知の手段によって行われることは明らか
である。
抗値を検出する手段が図示または記述されないが、この
抵抗値検出は公知の手段によって行われることは明らか
である。
なお、インク残量を検知するに際しては、電極1,2間
の抵抗値は定電流を印加して測定してもよく、あるいは
定電圧を印加して測定してもよい。
の抵抗値は定電流を印加して測定してもよく、あるいは
定電圧を印加して測定してもよい。
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブ
ルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において優れた
効果をもたらすものである。
ルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において優れた
効果をもたらすものである。
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4740796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
方式は所謂オンデマンド型，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を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用
面に膜沸騰をさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で
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とすると、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。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。
許第4723129号明細書，同第4740796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
方式は所謂オンデマンド型，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を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用
面に膜沸騰をさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で
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とすると、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。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。
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，電気熱変換体の組合せ構
成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が
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、共通のスリ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
や熱エネルギの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応さ
せる構成を開示する特開昭56−138461号公報に基いた構
成としても本発明の効果は有効である。
れているような吐出口，液路，電気熱変換体の組合せ構
成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が
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、共通のスリ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
や熱エネルギの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応さ
せる構成を開示する特開昭56−138461号公報に基いた構
成としても本発明の効果は有効である。
加えて、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、あるいは記録
ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合に特に本発明は有効である。
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、あるいは記録
ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合に特に本発明は有効である。
また、本発明に記録装置の構成として設けられる。記
録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付
加することは本発明の効果を一層安定できるので、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
圧或は吸引手段、電気熱交換体或はこれとは別の加熱素
子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録と
は別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定
した記録を行なうために有効である。
録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付
加することは本発明の効果を一層安定できるので、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
圧或は吸引手段、電気熱交換体或はこれとは別の加熱素
子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録と
は別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定
した記録を行なうために有効である。
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よいが、
異なる色の複色カラーまたは、混色によるフルカラーの
少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効で
ある。
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よいが、
異なる色の複色カラーまたは、混色によるフルカラーの
少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効で
ある。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ヒ
ータ基板の電位をヒータ基板に近い第２電極と同電位と
されているので、第１電極と第２電極との間で検出され
る抵抗値の変化は第１および第２電極間のインク抵抗値
のみの変化によって生じるものとなる。
ータ基板の電位をヒータ基板に近い第２電極と同電位と
されているので、第１電極と第２電極との間で検出され
る抵抗値の変化は第１および第２電極間のインク抵抗値
のみの変化によって生じるものとなる。
したがって、第1,第２電極間の抵抗値を検出するだけ
でインク残量に正確に対応したインク残量検知を行うこ
とが可能なインク残量検知装置を提供できる。
でインク残量に正確に対応したインク残量検知を行うこ
とが可能なインク残量検知装置を提供できる。
また、電極の配設箇所のインク供給路を細くしている
ので、電極に気泡等が付着するのを防止することが可能
となり、インク残量に正確に対応した安定した残量検知
を行なうことが可能となった。
ので、電極に気泡等が付着するのを防止することが可能
となり、インク残量に正確に対応した安定した残量検知
を行なうことが可能となった。
さらに、前述のように正確かつ安定したインク残量検
知が可能で、インク消費によるインク滴の吐出不良など
を生じることのないインクジェットヘッドカートリッジ
を提供することができる。
知が可能で、インク消費によるインク滴の吐出不良など
を生じることのないインクジェットヘッドカートリッジ
を提供することができる。
さらにまた、このように優れた特性を有するインクジ
ェットヘッドカートリッジを搭載したインクジェット記
録装置を提供することができる。
ェットヘッドカートリッジを搭載したインクジェット記
録装置を提供することができる。
第１図は本発明のインク残量検知装置が適用されたイン
クタンクと記録ヘッドとを一体型したインクジェットヘ
ッドカートリッジの一例を示す模式的斜視図、 第２図は、インクジェットヘッドカートリッジが搭載さ
れたインクジェット記録装置の一例を示す斜視図、 第３図および第５図は本発明に係るインク残量検知装置
における等価回路のそれぞれ異なる実施例を示す回路
図、 第４図はインク残量と抵抗値との関係を示す特性図、 第６図は本発明に係るインク残量検知装置の電極が配設
されたインク供給路の一例を模式的に示す平面図、 第７図はインクジェット記録ヘッドの駆動回路の一例を
示す回路図、 第８図は従来のインク残量検知装置における等価回路の
回路図、 第９図はインクジェット記録ヘッドのマトリックス駆動
方式による駆動回路の一例を示す回路図、 第10図（Ａ）および（Ｂ）は、マトリックス方式に配さ
れたダイオードを模式的に示す基板の側面図である。 1,2……電極、 1A,2A……絞り部、 ３……ヒータ基板、 ４……天板、 ５……カートリッジ本体、 ６……インク供給路、 ７……インク供給口。
クタンクと記録ヘッドとを一体型したインクジェットヘ
ッドカートリッジの一例を示す模式的斜視図、 第２図は、インクジェットヘッドカートリッジが搭載さ
れたインクジェット記録装置の一例を示す斜視図、 第３図および第５図は本発明に係るインク残量検知装置
における等価回路のそれぞれ異なる実施例を示す回路
図、 第４図はインク残量と抵抗値との関係を示す特性図、 第６図は本発明に係るインク残量検知装置の電極が配設
されたインク供給路の一例を模式的に示す平面図、 第７図はインクジェット記録ヘッドの駆動回路の一例を
示す回路図、 第８図は従来のインク残量検知装置における等価回路の
回路図、 第９図はインクジェット記録ヘッドのマトリックス駆動
方式による駆動回路の一例を示す回路図、 第10図（Ａ）および（Ｂ）は、マトリックス方式に配さ
れたダイオードを模式的に示す基板の側面図である。 1,2……電極、 1A,2A……絞り部、 ３……ヒータ基板、 ４……天板、 ５……カートリッジ本体、 ６……インク供給路、 ７……インク供給口。
Claims (14)
- 【請求項１】インクを貯留したインクタンクとインクの
吐出を行なう記録ヘッドとを連接するインク供給路中に
備えられた第1,第２電極と、 該第1,第２電極間の抵抗値を検出する検出手段と、を備
え、 前記第２電極は、前記インク供給路中であって、前記記
録ヘッドに対して相対的に近い方の領域に設けられ、前
記第１電極は前記インク供給路中であって、前記第２電
極を間に介して前記記録ヘッドから相対的に遠い領域に
設けられており、前記第２電極は、前記記録ヘッドを構
成しインクを吐出するために駆動される吐出エネルギー
発生素子を配設した基板と同電位に保持されるととも
に、前記第１電極は前記電位とは異なる電位に保持さ
れ、前記第1,第２電極間の抵抗値の変化のみを計測する
ことでインクの残量を検知することを特徴とするインク
残量検知装置。 - 【請求項２】前記基板がＰ型基板であるときは、前記基
板と前記第２電極の電位はグラウンドに設定され、前記
第１電極の電位は、所定のVHに設定されることを特徴と
する請求項１に記載のインク残量検知装置。 - 【請求項３】前記基板がＰ型であるときは、前記第１電
極と前記第２電極との間の抵抗R1-2と、前記第１電極と
前記基板との間の抵抗R1-3とは、 なる関係を有することを特徴とする請求項２に記載のイ
ンク残量検知装置。 - 【請求項４】前記基板がＮ型基板であるときは、前記基
板と前記第２電極との電位は所定のVHに設定され、前記
第１電極の電位はグラウンドに設定されることを特徴と
する請求項１に記載のインク残量検知装置。 - 【請求項５】前記基板がＮ型であるときは、前記第１電
極と前記第２電極との間の抵抗R1-2と、前記第２電極と
前記基板との間の抵抗R2-3とは、 なる関係を有することを特徴とする請求項４に記載のイ
ンク残量検知装置。 - 【請求項６】前記インク供給路の前記第1,第２電極が配
設される部位は、インク供給路の断面積が減少した絞り
部であることを特徴とする請求項１に記載のインク残量
検知装置。 - 【請求項７】インクを吐出するために利用される吐出エ
ネルギー発生素子が配設された基板を備えて構成される
記録ヘッド部と、 該記録ヘッド部に対して供給されるインクを貯留するイ
ンクタンク部と、 前記記録ヘッド部に前記インクタンク部からインクを供
給するためのインク供給路と、 該インク供給路中にその一部が設けられ、インクの残量
の検出に用いられるインク残量検知手段と、を具え、 前記インク残量検知手段は、第1,第２電極とこれらの電
極間の抵抗値を検出する検出手段とを有し、前記第1,第
２電極は、前記インク供給路中であって、相対的に前記
記録ヘッド部に近い方の領域に前記第２電極が、また、
前記記録ヘッド部に対して前記第２電極を間に介して相
対的に遠い領域に前記第１電極が設けられており、前記
第２電極は、前記基板と同電位に保持されるとともに前
記第１電極は前記電位とは異なる電位に保持されている
ことを特徴とするインクジェットヘッドカートリッジ。 - 【請求項８】前記記録ヘッド部に配設された前記吐出エ
ネルギー発生素子は、電気熱交換体であり、該変換体に
よって発生される熱エネルギーを利用してインク滴が吐
出されることを特徴とする請求項７記載のインクヘッド
カートリッジ。 - 【請求項９】インクを吐出するために利用される吐出エ
ネルギー発生素子が配設された基板を備えて構成される
記録ヘッド部と、 該記録ヘッド部に対して供給されるインクを貯留するイ
ンクタンク部と、 前記記録ヘッド部に前記インクタンク部からインクを供
給するためのインク供給路と、 該インク供給路中にその一部が設けられ、インクの残量
の検出に用いられる第1,第２電極と、を有するインクジ
ェットヘッドカートリッジを具え、 前記第1,第２電極は、前記インク供給路中であって、相
対的に前記記録ヘッド部に近い方の領域に前記第２電極
が、また、前記記録ヘッド部に対して前記第２電極を間
に介して相対的に遠い領域に前記第１電極が設けられて
おり、前記第２電極は、前記基板と同電位に保持される
とともに前記第１電極は前記電位とは異なる電位に保持
され、 さらに、前記第1,第２電極とこれらの電極間の抵抗値を
検出する検出手段と、 前記インクジェットヘッドカートリッジを搭載し、走査
可能に設けられたキャリッジと、 を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項１０】前記記録ヘッド部に配設された前記吐出
エネルギー発生素子は、電気熱変換体であり、該変換体
によって発生される熱エネルギーを利用してインク滴が
吐出されることを特徴とする請求項９記載のインクジェ
ット記録装置。 - 【請求項１１】インクを貯留したインクタンクとインク
の吐出を行なう記録ヘッドとを連接するインク供給路中
に備えられた第1,第２電極と、 該第1,第２電極間の抵抗値を検出する検出手段、とを具
え、 前記記録ヘッドを構成する基板の基板電位と異なる電位
を有する前記第１電極と当該基板との間の抵抗値R
1-3が、前記第1,第２電極間のインク抵抗値であって、
インクが充填された時の値R1-2より大きく となるように前記第1,第２電極を配置することにより、
前記第1,第２電極間の抵抗値の変化のみを計測すること
で、インクの残量を検知することを特徴とするインク残
量検知装置。 - 【請求項１２】インクを吐出するために利用される吐出
エネルギー発生素子が配設された基板を備えて構成され
る記録ヘッド部と、 該記録ヘッド部に対して供給されるインクを貯留するイ
ンクタンク部と、 前記記録ヘッド部に前記インクタンク部からインクを供
給するためのインク供給路と、 該インク供給路中にその一部が設けられ、インクの残量
の検出に用いられるインク残量検知手段と、を具え、 前記インク残量検知手段は、第1,第２電極とこれらの電
極間の抵抗値を検出する検出手段とを有し、前記記録ヘ
ッド部を構成する基板の基板電位と異なる電位を有する
前記第１電極と当該基板との間の抵抗値R1-3が、前記
第，第２電極間のインク抵抗値であってインクが充填さ
れた時の値R1-2より大きく となるように前記インク供給路中に第1,第２電極を配置
することにより、前記第1,第２電極間の抵抗値の変化の
みを計測することで、インクの残量を検知することを特
徴とするインクジェットヘッドカートリッジ。 - 【請求項１３】インクを吐出するために利用される吐出
エネルギー発生素子が配設された基板を備えて構成され
る記録ヘッド部と、 該記録ヘッド部に対して供給されるインクを貯留するイ
ンクタンク部と、 前記記録ヘッド部に前記インクタンク部からインクを供
給するためのインク供給路と、 該インク供給路中に設けられ、インクの残量の検出に用
いられる第1,第２電極と、を有したインクジェットヘッ
ドカートリッジを具え、 前記記録ヘッド部を構成する基板の基板電位と異なる電
位を有する前記第１電極と当該基板との間の抵抗値R1-3
が、前記第1,第２電極間のインク抵抗値で、インクが充
填された時の値R1-2より大きく となるように前記第1,第２電極を配置し、 さらに、前記第1,第２電極間の抵抗値の変化のみを計測
することで、インクの残量を検知するための検出手段
と、 前記インクジェットヘッドカートリッジを搭載し、走査
可能に設けられたキャリッジと、 を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項１４】インクを貯留したインクタンクとインク
の吐出を行なう記録ヘッドとを連接するインク供給路中
に備えられ当該インク供給路の断面積が減少した絞り領
域に配設されている第1,第２電極と、該第1,第２電極間
の抵抗値を検出する検出手段と、を具え、 前記第２電極は、前記インク供給路中であって、前記記
録ヘッドに対して相対的に近い方の領域に設けられ、前
記第１電極は前記インク供給路中であって、前記第２電
極を間に介して前記記録ヘッドから相対的に遠い領域に
設けられていることを特徴とするインク残量検知装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28873689A JP2675163B2 (ja) | 1988-11-22 | 1989-11-08 | インク残量検知装置、該インク残量検知装置を有するインクジェットヘッドカートリッジおよび該カートリッジを搭載したインクジェット記録装置 |
| EP19890312075 EP0370765B1 (en) | 1988-11-22 | 1989-11-21 | Ink jet head cartridge with a residual-ink detector |
| DE1989625865 DE68925865T2 (de) | 1988-11-22 | 1989-11-21 | Kassette für einen Tintenstrahldruckkopf mit Resttintenüberwachungsvorrichtung |
| US07/851,129 US5329304A (en) | 1988-11-22 | 1992-03-16 | Remaining ink detecting device and ink jet head cartridge |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29362788 | 1988-11-22 | ||
| JP63-293627 | 1988-11-22 | ||
| JP28873689A JP2675163B2 (ja) | 1988-11-22 | 1989-11-08 | インク残量検知装置、該インク残量検知装置を有するインクジェットヘッドカートリッジおよび該カートリッジを搭載したインクジェット記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02231145A JPH02231145A (ja) | 1990-09-13 |
| JP2675163B2 true JP2675163B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=26557306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28873689A Expired - Fee Related JP2675163B2 (ja) | 1988-11-22 | 1989-11-08 | インク残量検知装置、該インク残量検知装置を有するインクジェットヘッドカートリッジおよび該カートリッジを搭載したインクジェット記録装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0370765B1 (ja) |
| JP (1) | JP2675163B2 (ja) |
| DE (1) | DE68925865T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5329304A (en) * | 1988-11-22 | 1994-07-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Remaining ink detecting device and ink jet head cartridge |
| IT1245065B (it) * | 1991-04-15 | 1994-09-13 | Olivetti & Co Spa | Dispositivo rivelatore dell'inchiostro per un elemento di stampa a inchiostro liquido |
| JP2744545B2 (ja) * | 1992-04-01 | 1998-04-28 | シャープ株式会社 | インクジェットプリンタ |
| US5724076A (en) * | 1994-04-04 | 1998-03-03 | Rohm Co., Ltd. | Out-of-ink detector and ink jet printer |
| US6022090A (en) * | 1996-01-12 | 2000-02-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Checking of the operation of the transfer of ink in an image transfer device |
| FR2743749B1 (fr) | 1996-01-22 | 1998-04-10 | Canon Kk | Procede et dispositif de determination de la repartition de produit present dans un reservoir, notamment d'encre dans un dispositif de transfert d'image |
| JP3710230B2 (ja) * | 1996-10-04 | 2005-10-26 | キヤノン株式会社 | インク検出方法、およびインクジェット記録装置 |
| US6626516B2 (en) | 2000-09-20 | 2003-09-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet printing apparatus, method of supplying ink and method of recovering ink jet print head |
| JP5645616B2 (ja) * | 2010-11-17 | 2014-12-24 | キヤノン株式会社 | 記録装置 |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE2617730C2 (de) * | 1976-04-23 | 1982-04-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zur Überwachung des Tintenvorrates in Tintenschreibeinrichtungen |
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| JPS63158262A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | Canon Inc | インク残量検知装置 |
-
1989
- 1989-11-08 JP JP28873689A patent/JP2675163B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-21 EP EP19890312075 patent/EP0370765B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-21 DE DE1989625865 patent/DE68925865T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0370765A3 (en) | 1990-08-22 |
| EP0370765A2 (en) | 1990-05-30 |
| DE68925865D1 (de) | 1996-04-11 |
| DE68925865T2 (de) | 1996-08-14 |
| JPH02231145A (ja) | 1990-09-13 |
| EP0370765B1 (en) | 1996-03-06 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |