JPH01263053A - インク残量検出装置 - 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］ 本発明はインク残量検出装置に関し、詳しくはインクジ
ェット記録装置のインク供給系に設けられ、可撓性イン
ク袋内のインク残量が所定の二以下となったときに発生
する負圧を検知するインク残量検出装置に関する。

［従来の技術〕 従来の此の種インク供給系とその供給系に設けられるイ
ンク残量検出装置の一例を第５図に示す。ここで、１は
可撓性材料で形成された密閉式のインク袋であり、その
一方の端部にはゴム等の弾性材料によるインク供給口２
が一体に形成され多 ている。３はイク袋１を着脱自在に保持しているインク
カートリッジ、４はインクカートリッジ３が差込まれる
カートリッジガイド、５はインク針であり、カートリッ
ジガイド４にセットされたインクカートリッジ３に対し
、インク袋１のインク供給口２にインク針５を差込むこ
とにより、インク袋１からのインクをインク供給チュー
ブ６を介して記録ヘッド７に供給することかでざる。

８はインク供給チューブ６の途中に介装されたインク残
量検出装置であり、このインク残量検出装置８によりイ
ンク袋１内のインクの残量か少なくなると、これを検知
することができる。このインク残量検出装置８はインク
圧を検知する一種の圧力センサとして構成されており、
インク供給系に連通し、ダイヤフラムによって外界と画
成された不図示の圧力検知室を有し、圧力検知室におけ
るインクが負圧となるとダイヤフラムが変位することに
より、電気的導通状態がしゃ断されて、インク残量の少
なくなったことが検知される。

なお、この種のインク残量検出装置８においては、その
ダイヤフラムを金属製とするか、あるいはゴム系の弾性
材料とするかであるが、金属製の場合、がスバリャ性は
十分に保証される反面、上述のようなインク供給系での
微妙な圧力変化に対応できない。また、−Ｍのゴム系の
ダイヤフラムでは上述の微妙な圧力変化に対する反応性
はあるものの、ガスバリア性において劣るため、従来は
フッ素系樹脂の弾性体によるものが提案され、また実際
に使用されてきた。

［発明が解決しようとする課題１ しかしながら、上述したような従来のインク残量検出装
置では、圧力検知室に発生する圧力変化によって、ダイ
ヤフラムの変位が大きいと、その作動回数の増加に従っ
て疲労を伴い、また外界の温度や湿度等の環境変化によ
って劣化が増長されるので、高温多湿の霊囲気でインク
中に含まれるけい素が気化してダイヤフラムを透過して
しまい、外界側に設けられている一対の電極に付着して
酸化膜を形成する。そこで、電極間の電気抵抗が増大し
、検出精度が低下するという耐久性、耐環境性の点で解
決されるべき課題が残されていた。

本発明の目的は、上述従来の課題を解決すべく、ダイヤ
フラムの変位を抑制し、かつ酸化膜の形成され難い電極
を使用することにより耐久性。

信顆性の高いインク残量検出装置を提供することにある
。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明は、インクタンク
から記録ヘッドにインクを供給するインク供給系に配設
され、インクタンク内のインク残量が少なくなったとき
に発生するインク圧の変化を検知可能なイン°り残量検
出装置において、インク供給系に連通ずる圧力検知室と
、圧力検知室を外界から隔絶し、インク圧の変化に応じ
て変位可能な弾性体のダイヤフラムと、ダイヤフラムの
外界側に取付けた導電体と、ダイヤフラムの変位がない
ときに導電体と接触し、ダイヤフラムの変位により導電
体から離反する一対の電極と、ダイヤフラムに関連して
設け、ダイヤフラムの変位を抑止するストッパとを具え
、ストッパによりダイヤフラムの変位が抑止された状態
で当該ダイヤフラムの延びがほぼ１％以内に規制される
ようにしたことを特徴とするものである。

［作　用］ 本発明によれば、弾性体のダイヤフラムの変位量がスト
ッパによって制御されることによりダイヤフラムの作動
回数の増加に伴う疲労度が抑えられ、また、外界の温度
、湿度等の環境変化に対する劣化の促進が低減される。

更にまた、インク中の気化したけい素がダイヤフラムを
浸透１ノたとしても、電極を酸化し難い材料で形成した
ために、酸化膜が形成されて、電気抵抗が増大するのを
防止し、高い検出精度を長期にわたって保つことができ
る。

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

第１図は本発明の一実施例を示す。なお、第１図ではイ
ンクの残量が未だ十分にあり、従って、そのダイヤフラ
ムが変位していない状態が示されている。ここで、１１
は下部ケース部材、１２は上部ケース部材、１３は上部
ケース部材１２と下部ケース部材１１との間に挟装され
、例えばテトラフルオロエチレン、プロピレン共重合体
、ニトリロゴム。

クロロプレンゴム、ブチルゴム、クロロスルフォン化ポ
リエチレンゴムなどの樹脂系材料で形成されたダイヤフ
ラムであり、ダイヤフラム１３により下部ケース部材１
１に形成された圧力検知室１４が外界から隔絶される。

１５は、この圧力検知室１４に連通し、インク供給チュ
ーブ６に接続されるチューブ接続口である。

また、１６はダイヤフラム１３の外界側に設けたドーナ
ッツ型の導電体、１７はその下端部が圧力検知室１４に
突設されているストッパ部材、１８はストッパ部材１７
に螺締され、ストッパ部材１７との間に導電体１６およ
びダイヤフラム１３を液密の状態に保つ作動部材である
。更にまた、作動部材１８のねじ部１８＾にはばね押え
１９が螺着されていて、このばね押え１９と上部ケース
部材１２との間にコイルばね２０が介装され、このばね
２０のばね力によりダイヤフラム１３を図示のような状
態に保つと共に、導電体１６を上方に向けて偏倚させ、
第２図に示すようにして第２導電体２１Ａおよび２１Ｂ
に当接させた状態に保つ。

なお、第２導電体２１Ａおよび２１Ｂは共に上部ケース
部材１２に並列させた状態で公刊して固定された電極で
あり、第２導電体２１八および２１Ｂにはそれぞれリー
ド線２２＾および２２Ｂが接続されていて、インクが第
５図に示したインク袋１に十分残量している状態のとき
は圧力検知室１４での液圧が低下せず、従って、第１図
に示すようにダイヤフラム１３が導電体１６と共にばね
２０のばね力によって引上げられた状態に保たれ、リー
ド線２２Ａと２２Ｂとの間に電気的導通が保たれる。第
３図は、上述した第２導電体２１Ａおよび２１Ｂが上部
ケース部材１２に固定され、これらの第２導電体２１Ａ
および２１Ｂからリード線２２Ａおよび２２Ｂが引出さ
れる状態を示す。

なおここで、第２導電体２１八および２１Ｂと導電体１
６とのうち、一方には銀と銅を含む合金をまた他方には
パラジウムと銀を含む合金を使用することによって仮に
インク中のけい素がガスとなって圧力検知室１４から電
極側に漏れたとしても、酸化膜によって電気抵抗が増え
るようなことが防止される。また、ストッパ１７の下方
に突設した凸部１７＾の先端とその対向位置の下部ケー
ス壁１１Ａとの間の隙間を設定するに当っては、後述す
るようにしてインク残量を検知するときに作動するダイ
ヤフラム１３の二元的な延びがほぼ１％以内におさまる
程度とする。

そこで、こ°のように構成したインク残量検出装置にお
いて、第５図に示したインク袋１内のインクが記録ヘッ
ドから吐出され、その残量が少なくな）てくると、イン
ク供給チューブ６ならびに圧力検出室１４内のインク圧
力が低下していき、遂には負圧となる。しかしてこの負
圧が更に増大すると、ダイヤフラム１３が第４図に示す
ようにばね２０のばね力に抗して圧力検知室１４の側に
引下げられ、この引下げ動作に伴って、導電体１６が対
をなす第２導電体２１Ａおよび２１Ｂから引離される。

よって、第２導電体２１Ａと２１８との間の電気的導通
がしゃ断されるので、そのしゃ断されたことによりイン
ク残量が限界に達したと判断される。

なお、このとき、ダイヤフラム１３の引下げはストッパ
１７の凸部１７八が下部ケース部材１１のケース壁１１
Ａに当接することによって規制され、ダイヤフラム１３
はそれ以上に撓むことがない。しかもその撓みによるダ
イヤフラム１３の延びはほぼ１％以内にとどまるように
設定されているので、この程度の撓みであれば、フッ素
樹脂等の弾性体で形成されているダイヤプラムを、通常
の使用頻度による繰返し作動させてもインク残量検出装
置に悪影響を及ぼす疲労や劣化が生じないことが実験か
ら確認された。

なお、以上に述べた実施例ではダイヤフラムと協動する
作動部材にダイヤフラムから圧力検知室に突出するスト
ッパを接続して設けたが、ダイヤフラムの変位動作を制
限するストッパは本例のように必ずしも作業部材と一体
に設ける必要はなく、例えば圧力検知室のダイヤフラム
に対向する壁面からストッパを突出させるようになして
、このストッパによりダイヤフラム側の作動部材を当接
させて、ダイヤフラムの変位を制限するようにしてもよ
い。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば圧力検出室内
にダイヤフラムが変位したときにその変位を規制するス
トッパ部材を設け、このストッパ部材によりダイヤフラ
ムが変位したときの最大の延びがほぼ１％以内におさま
るようにしたので、通常の使用頻度による繰返しや温度
、湿度ではダイヤフラムに疲労や劣化が発生することが
なく長期の使用に耐えることができ、また、その電極の
第１導電体および第２導電体と第１導電体とのうちいず
れか一方を銀と銅の合金、他方のパラジウムと銀の合金
で形成することにより双方の酸化を防止することができ
て、耐久性、耐環境性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明インク残量検出装置の構成の一例を示す
断面図、 第２図は第１図に示す導電体部分の上面図、第３図は第
１図に示すインク残量検出装置の上面図、 第４図は第１図のインク残量検出装置によりインク残量
が少なくなったときの作動状態を示す断面図、 第５図は本発明が適用可能なインクジェット記録装置の
インク供給系の構成の一例を示す斜視図である。 １・・・インク袋、 ６・・・インク供給チューブ、 ８・・・インク残量検出装置、 １１・・・下部ケース部材、 １１八・・・ケース壁、 １２・・・上部ケース部材、 １３・・・ダイヤフラム、 １４・・・圧力検知室、 １５・・・チューブ接続口、 １６・・・導電体、 １７・・・ストッパ、 １７Ａ・・・凸部、 １８・・・作動部材、 ２０・・・コイルばね、 ２１八、２１Ｂ・・・第２導電体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）インクタンクから記録ヘッドにインクを供給するイ
   ンク供給系に配設され、前記インクタンク内のインク残
   量が少なくなったときに発生するインク圧の変化を検知
   可能なインク残量検出装置において、 前記インク供給系に連通する圧力検知室と、 該圧力検知室を外界から隔絶し、前記インク圧の変化に
   応じて変位可能な弾性体のダイヤフラムと、 該ダイヤフラムの前記外界側に取付けた導電体と、 前記ダイヤフラムの変位がないときに前記導電体と接触
   し、前記ダイヤフラムの変位により前記導電体から離反
   する一対の電極と、 前記ダイヤフラムに関連して設け、該ダイヤフラムの変
   位を抑止するストッパと を具え、 該ストッパにより前記ダイヤフラムの変位が抑止された
   状態で当該ダイヤフラムの延びがほぼ１％以内に規制さ
   れるようにしたことを特徴とするインク残量検出装置。