JP2766827B2 - インク検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、インクジェットプリ
ンタのインク検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタのインク
検出装置としては、インクを収納したインク袋内の対向
する２面の一方の面に一対の電極を取り付け、他方の面
に上記一対の電極に股がる長さを有する接片を取りつ
け、インクがなくなりインク袋が潰れると接片が一対の
電極に当接して電極間が導通し、これによりインクがな
くなったことを検知する機構や、インクを収納したイン
ク袋を納めたインクカートリッジにレバーを回転可能に
取り付け、そのレバーの一端をインク袋の外表面に当接
させ、これによりインクがなくなりインク袋が潰れるに
したがってレバーが回転するため、レバーの回転変位に
よりインク残量を検知するようにした機構があった（特
開昭６３−２０７６５２号公報）。

【０００３】

【解決しようとする課題】しかし、前者の機構ではイン
ク袋が潰れたときに接片が双方の電極に当接して電極間
が導通する確実性がなく、また後者の機構ではインクカ
ートリッジの中にメカニックな機構を設けるためにカー
トリッジが大きくなり、また部品点数が増えてコスト高
になるという問題点があった。

【０００４】そこで本発明の目的は、インクの残量また
は有無を確実に検出でき、低コスト化およびインクカー
トリッジの小型化が可能なインクの検出装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るインク検出
装置の特徴は、インクジェットプリンタのヘッドモジュ
ールにインクを導くインク流路が形成してある連結ブロ
ックを含み、連結ブロックには、インク流路の一部をな
しかつ開口部を有するインク通過室と、インク通過室の
側壁端面に固着されて開口部を閉塞する透明な可撓性シ
ートとが設けてあり、可撓性シートと対向してフォトリ
フレクタが設けてあり、可撓性シートと側壁端面との固
着部分の内側には、側壁と同じ高さの突出部が一体的に
形成してあり、可撓性シートは突出部と接離自在であ
り、突出部はフォトリフレクタと対向する部分に位置す
るとともに白色系の色であるところにある。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１に示すように、キャリッジ（図示省
略）上には、インクカートリッジ１，連結ブロック２及
びヘッドモジュール３が結合してある。

【０００７】インクカートリッジ１は、内部に黒色系の
インクが収納されたインク袋５が収めてあり、インク袋
５の口はセプタム６に連結している。セプタム６はイン
クカ―トリッジ１の外部にゴム部６ａが設けてある。イ
ンクカートリッジ１は所定手段により、キャリッジ上に
着脱可能に装着されるようになっており、インクカート
リッジ１が装着されたときゴム部６ａに後述のニードル
１０が貫入される。

【０００８】連結ブロック２は図１〜２に示すように、
その内部にインクカートリッジ１からヘッドモジュール
３へインクを導くインク流路を形成したものであり、ポ
リエチレン，ポリプロピレン等の耐薬品性がありかつ白
色系で光の反射率の良い材料により一体成形されてい
る。連結ブロック２は、上方へ延びた第１のインク通過
室２ａ及び蛇行したインク溝が形成してある第２のイン
ク通過室２ｂにより構成してある。

【０００９】第１のインク通過室２ａはヘッドモジュー
ル３側に直線状のインク溝２ｃが刻設してあり、下端部
には、フィルタ機構７を介してニードル１０がインクカ
―トリッジ１側に取り付けられ、上端部は、インクカ―
トリッジ１側へ延びた連絡通路２ｊにより第２のインク
通過室２ｂと連通している。

【００１０】フィルタ機構７は、フィルタ８とインク室
２ｆ及びインク室２ｆの下端部に設けられたニードル１
０の連通孔１０ａにより構成されている。ニードル１０
は図２（ｂ）に示すように、前方部に連通孔１０ａと連
通する横孔１０ｂが開けられている。

【００１１】第１のインク通過室２ａの開口部には、透
明な第１の可撓性シート１１が固着してある。この固着
してある部分は図２（ｃ）のクロスハッチングの部分で
あり、同図に示すように可撓性シート１１は第１のイン
ク通過室２ａのインク溝２ｃを形成する側壁の前端面に
固着してある。そして固着部分の内側には、端面と同一
の高さであるが可撓性シート１１が固着されておらず、
この可撓性シートが接離自在な突出部２ｋが連結ブロッ
ク２に一体的に形成されている。第１の可撓性シート１
１はポリエチレン，ポリプロピレン等の耐薬品性のある
材料等の薄膜で形成され可撓性があり、しかも透明であ
り、熱溶着，超音波溶着等により固着してある。図１，
２に示すように、第１の可撓性シート１１を介して突出
部２ｋと対向してフォトリフレクタ１２が設けてある。
フォトリフレクタ１２は光を出す部分と光を受ける部分
とがあり、その光の差を比較するようになっている。

【００１２】第２のインク通過室２ｂは後面に断面円形
の大きな凹部２ｍが刻設され、この凹部２ｍの下端は第
１のインク通過室２ａに連通する連絡通路２ｊが形成さ
れインク流入口となり、この凹部の略中央位置に一対の
インク排出口２ｑが設けてある。また凹部２ｍの内側に
は、インク流入口とインク排出口とを連通する蛇行しか
つ左右対称のインク溝２ｒを区画するために、後端面と
同一高さの凸部２ｐが連結ブロック２と一体に形成して
ある。インク溝２ｒは、一旦凹部２ｍの側面に沿ってこ
の凹部の上端部２ｓ付近に至り、そこよりこの凹部の周
方向に下降してインク排出口２ｑの下方へ下がり、そこ
から再び上昇してインク排出口２ｑへ至っている。イン
ク溝２ｒは、このような形状であるため凹部２ｍの上端
部２ｓ付近においてインク中の気泡はトラップされ、気
泡がインク排出口２ｑへ至ることが阻止される。一対の
インク排出口２ｑは、いずれもヘッドモジュール３側に
排出管２ｔが形成してある。

【００１３】凹部２ｍを形成する側壁の後端面には、ク
ロスハッチングで示すように、凹部２ｍを閉塞する円形
形状の第２の可撓性シート１３が固着してある。第２の
可撓性シート１３はポリエチレン、ポリプロピレン等の
耐薬品性のある材料の膜で構成されて可撓性があり、熱
溶着、超音波溶着などにより、図２（ａ）のクロスハッ
チングで示す部分が固着してある。そして、前記した凸
部２ｐは、第２の可撓性シート１３に対して非接合かつ
接離自在である。

【００１４】ヘッドモジュール３は、図１に示すよう
に、後面に突設してある一対のインク供給パイプ３ａが
連結部材１４により排出管２ｔと接続され、インク供給
パイプ３ａはインク溜め３ｂと連通し、ここより各圧電
素子作用室３ｃへ別れ、インクはノズル部３ｄに鉛直方
向２列に形成してある各ノズル（図示省略）より吐出さ
れる。ヘッドモジュール３には各圧電素子作用室３ｃに
それぞれ圧電素子３ｅが設けてある。

【００１５】次に作用について説明する。インクカート
リッジ１をキャリッジの上に装着して、ニードル１０と
セプタム６とを結合する。プリンタの最初の使用時等の
場合はインク吸引手段（図示省略）等によりノズル部３
ｄより吸引する。すると連結ブロック２、ヘッドモジュ
ール３の中の空気等が吸い出されて、インク袋５の中の
インクがニードル１０を経てヘッドモジュール３の方へ
充填されていく。

【００１６】プライミングシーケンスによりインクのヘ
ッドモジュールへの充填が終わると、印字信号に従って
キャリッジがホームポジションから記録位置に移動し、
印字位置を往復しながら印字を行っていく。このとき、
キャリッジの移動等により連結ブロック２，ヘッドモジ
ュール３等の中のインクに圧力変動が発生する。しか
し、連結ブロック２の第２のインク通過室２ｂの後面、
及び第１のインク通過室２ａの前面は、第２の可撓性シ
ート１３及び第１の可撓性シート１１で形成してあるた
め、この可撓性シート１３及び１１が圧力の変動に応じ
て動き、圧力の変動が吸収される。従って、インクの圧
力変動が発生することによるノズル部３ｄからのインク
吐出の不均一等が防止され、均一で高精度のインク吐出
が可能となる。

【００１７】インク袋５の中に収納されたインクの中の
空気の気泡，ごみ等がインクの使用に従ってニードル１
０より連結ブロック２側へ入っていく。しかし、フィル
タ８があるために、気泡，ごみ等がそこでトラップされ
て、インク室２ｆの上方に溜まる。また、フィルタ８を
通過した気泡や、インクの中に溶存していて第１のイン
ク通過室２ａまたは第２のインク通過室２ｂで、集積さ
れて発生した気泡は直線状のインク溝２ｃ，蛇行したイ
ンク溝２ｒに沿って進み、凹部２ｍの上端部２ｓに溜ま
る。従って、ヘッドモジュール３へは気泡，ごみ等のな
いきれいなインクが供給され、インクの吐出不良，ノズ
ルの目詰まり等が防止される。

【００１８】インク袋５の中にインクがある間は、流路
内のインクの圧力はほぼ一定であり、図２（ｃ）に示す
突出部２ｋと可撓性シート１１との間にもインクが入り
込み、可撓性シート１１の外側より見るとインクの色で
黒く見える。従ってフォトリフレクタ１２で検出すると
出した光と受けた光との差が大きくなっている。インク
袋５のインクがなくなってくると流路内のインクの圧力
が減少していき、突出部２ｋと可撓性シート１１との間
のインクがインク溝２ｃへ流れだし、次第に可撓性シー
ト１１が突出部２ｋと密着し、突出部２ｋの白い表面が
見えるようになる。従って、フォトリフレクタ１２によ
り出した光と受けた光との差が小さいことが検出され、
インクがなくなった、または規定量より少なくなったこ
とが検知される。なお、第１のインク通過室２ａの上に
第２のインク通過室２ｂが形成されインク排出口２ｑへ
至っているため、第１のインク通過室２ａに混入した気
泡は浮力により上方に移動して第２のインク通過室２ｂ
に入る。従って、気泡が第１のインク通過室２ａ内で突
出部２ｋと可撓性シート１１との間に入り込んでフォト
リフレクタ１２が誤動作する恐れはない。

【００１９】インクがなくなると、インクカートリッジ
１を外して新しいインクカートリッジ１を装着する。こ
の際、ニードル１０内には空気が混入するが、ニードル
１０の前方に設けてあるフィルタ８により阻止され、連
結ブロック２，ヘッドモジュール３内に空気が入るのが
防止される。インクカートリッジ１を交換するとインク
が突出部２ｋと第１の可撓性シート１１との間に入り込
みその部分が黒くなり、フォトリフレクタによりインク
があることが検知される。印字作業を行いインクがなく
なると、上記と同様にしてフォトリフレクタによりイン
クがなくなったことが検知される。

【００２０】更に上記実施例では圧電素子を用いたが、
本発明はバブルジェットを用いたもの等、種々の形式の
インクジェットプリンタに適用可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、インク通過室内面のうち少な
くとも上記フォトリフレクタと対向する部分は白色系の
色であるので、フォトリフレクタによりインク通過室内
のインク量を明度の変化により検出するため、インクの
残量または有無を確実に検出でき、また、インクカート
リッジ内のインクの量を見るのではなく、インク通過室
内のインクの量によりインク残量を検出するものである
ため、ヘッドモジュールに確実に送られているかどうか
も検知することができ、さらに、メカニックな機構を要
しないため、低コスト化やインクカートリッジ及びキャ
リッジの小型化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘッドモジュール，連結ブロック，インクカー
トリッジの間の結合状態を示す部分破断側面図である。

【図２】（ａ）は連結ブロックの背面図、（ｂ）は
（ａ）および（ｃ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は連結ブ
ロックの正面図である。

【符号の説明】

１・・・・インクカートリッジ、 ２・・・・連結ブロック、 ２ａ・・・インク通過室（第１のインク通過室）、 ２ｋ・・・突出部、 ３・・・・ヘッドモジュール、 １１・・・可撓性シート（第１の可撓性シート）、 １２・・・フォトリフレクタ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェットプリンタのヘッドモジュ
   ールにインクを導くインク流路が形成してある連結ブロ
   ックを含み、 上記連結ブロックには、上記インク流路の一部をなしか
   つ開口部を有するインク通過室と、上記インク通過室の
   側壁端面に固着されて上記開口部を閉塞する透明な可撓
   性シートとが設けてあり、 上記可撓性シートと対向してフォトリフレクタが設けて
   あり、 上記可撓性シートと上記側壁端面との固着部分の内側に
   は、上記側壁と同じ高さの突出部が一体的に形成してあ
   り、 上記可撓性シートは上記突出部と接離自在であり、 上記突出部は上記フォトリフレクタと対向する部分に位
   置するとともに白色系の色であることを特徴とするイン
   ク検出装置。