JPH01290432A - インク残量検知装置 - 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］ 本発明はインクジェット記録装置のインク残量検知装置
に関する。

［従来の技術］ 第７図はシリアルタイプのインクジェット記録装置を示
し、図において、１２は紙送りモータ、１３はモータ１
２の回転軸と結合するモータギア、１４はモータギア１
３と噛合する紙送りギアである。１５はプラテンであり
、その円筒形の側面に記録用紙１６を巻き付けて記録面
を形成すると共に、プラテン１５の有する長手方向の軸
が紙送りギア１４と結合することにより紙送りを行う。

１７は記録ヘッドであり、ヘッド１７の有するインク吐
出口からインクを吐出してドツトを形成し、以って文字
２画像等を記録する。１８は記録ヘッド１７の近傍に配
設されたサブインクタンクであり、記録ヘッド１７とサ
ブインクタンク１８とはインク供給のためのチューブ等
の部材（不図示）で連結されている。また、サブインク
タンク１８はヘッド１７に急激な圧力がかからないよう
にするための緩衝機能を有するものである。

１９は記録ヘッド１７およびサブインクタンク１８を搭
載するキャリッジ、２４はキャリッジ１９を支持し、か
つその動作方向を規制するキャリッジ軸である。２３は
キャリッジモータ、２１はキャリッジモータ２３の回転
軸と結合するモータプーリ、２２はアイドラプーリであ
り、モータプーリ２１とアイドラプーリ２２とはプラテ
ン１５の長手方向の長さに対応する間隔をもって配設さ
れている。２０はタイミングベルトであり、プーリ２１
および２２によって張設され、このタイミングベルト２
０とキャリッジ１９が係合することにより記録ヘッド１
７を記録用紙１６に沿ってプラテン１５の長平方向に穆
動させながら記録を行う。

２５はインク供給源としてのインクカートリッジであり
、その内部にインク袋４０を収納する。インクカートリ
ッジ２５とサブインクタンク１８とは第８図〜第１Ｏ図
にて後述されるインク残量検知装置２６を介在させて可
撓性のチューブ２７で連結され、サブインクタンク１８
にインクを供給する。

第８図はインク残量検知装置の詳細を示す斜視図であり
、第９図および第１Ｏ図は第８図におけるＡ−Ａ断面を
示す。

これら図において、３５および３９は、検知装置２６の
本体を構成するそれぞれ上ボディおよび下ボディである
、下ボディ３９にはインク液室２９が設けられ、さらに
インク液室２９ヘインクを流入させるおよびインク液室
２９からインクを流出させる流路であるインク流入路２
８およびインク流出路３０が設けられている。３１は伸
縮性を有するダイアフラム、３２は接点であり、上ボデ
ィ３５に固着された２つの接点３６とによってスイッチ
を構成し、残量検知における電気信号の断続を行う。こ
の構成の上面図を第１１図に示す。３３は接点圧接材で
ある。

ダイアフラム３１の中心部は接点３２と接点圧接材３３
とによって、および周縁部は上ボディ３５と下ボディ３
９とによってそれぞれ挟持されている。３４は接点圧接
材ホルダであり、上ボディ３５の中央部で上下方向に摺
動可能に配設されている。

また、接点圧接材３３がホルダ３４に圧入されて取り付
けられており、これにより接点圧接材３３．ダイアフラ
ム３１．接点３２およびホルダ３４は一体で動作する。

さらに、ホルダ３４はねじ部を有し、このねじ部にスト
ッパ３８が螺合され、このストッパ３８と上ボディ３５
の中央部に配設された座との間に圧縮コイルばね３７が
挿入され、ホルダ３４を上方へ付勢する。２６ａおよび
２６ｂは端子であり、インク残量検出回路（不図示）に
接続している。

上述した構成によって、インク残量に応じてインク液室
２９内の圧力が変化すると、この変化した圧力とコイル
ばね３７およびタイムフラム３１の弾性力との関係に応
じてストッパ３８．ホルダ３４．接点圧接材３３．ダイ
アフラム３１およびこれら部材と一体となった接点３２
が上下に動作する。この接点３２の上下動作によって、
接点３２および３６で構成されるスイッチの開閉が行な
われる。すなわち、接点３２が下方にさがって接点３６
と非接触となったときスイッチは開となり、インク残量
検出回路はインク残量がわずかである旨の警告を発する
。

インク供給系の内部における圧力の状態は以下のように
考えることができる。

すなわち、インク袋４０．チューブ２７およびインク液
室２９で構成されるインク供給系における全体のインク
量および全体の体積の変化率を考えると、インク量減少
率はインク吐出量に対してほぼ一定であるのに対し、イ
ンク供給系全体の体積変化はもっばらインク袋４０が変
化することによって生じるものであり、インク残量が少
なくなるにつれてこの変形は少なくなるので体積変化率
は、小さくなっていく。以上のことから、インク残量が
少なくなるにつれて供給系内部の圧力は低下していく。

第９図および第１θ図は、それぞれ接点３２の位置を示
す図であり、第９図で示す位置は接点２２と接点２６と
が接触してスイッチを閉とした状態であり、インク残量
が多く、インク液室２９内の圧力が減少していない状態
である。他方、第１θ図は接点３２および３６が互いに
離隔してスイッチを開とじた状態であり、インク残量が
少なく、インク液室２９内の圧力が減少した状態を示し
ている。

これら、スイッチを間あるいは閉とする条件は、ダイア
フラム３１の弾性復元力による抗力をＮ、コイルばね３
７による力をＦとし、ダイアフラム３１にかかるそれぞ
れ大気圧による力をＰａ、供給系内部（インク液室）圧
力による力をＰｉとし、ダイアフラムユニットつまりダ
イアフラム３１．接点３２、接点圧接材３３．接点圧接
材ホルダ３４．ストツバ３８の合計の重量をＷとした場
合、スイッチが閉となるのは Ｎ＋Ｆ≧Ｐａ　−Ｐｉ＋　Ｗ　　　　　　（１）であり
、スイッチが開となるのは Ｎ＋Ｆ＜Ｐａ−Ｐｉ＋Ｗ　　　　　　（２）である。

式（１）および（２）から明らかなように、ストッパ３
８を回転させてその位置を変えコイルばね３７の力Ｆを
調整すれば、所望のインク残量となったとき、すなわち
インク液室２９内の圧力が所定の値のときにスイッチが
開となるよう構成することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこのようなタイプのインク残量検知装置を
用いると、部品点数が多くまたネジ部を有するため、部
品コストが高くなり廉価なインク残量検知装置、ひいて
は廉価なインクジェット記録装置の実現が不可能となる
。

そこで本発明の目的は、上述した従来の問題点を解消し
、インクの残量検知を正確に行うことが可能であると共
に廉価なインクジェット記録装置のインク残量検知装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、インクジェット
記録装置の記録ヘッドへインクを供給する供給径路中に
設けられるインク残量検知装置において、インク液室を
インク流入口とインク流出口とを備えた有底円筒状ベー
スと、ベースに装着され回転体形状の弾性部材からなる
蓋体とで形成し、蓋体の頂点部に可動接点を設けたこと
を特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、インク液室がインク流入口とインク流
出口とを備えた有底円筒状ベースと、ベースに装着され
回転体形状の弾性部材からなる蓋体とで形成されている
ので、インク残量が少量となりインク液室内が負圧にな
ると蓋体が変形し、その頂点部に設けた可動接点が作動
してインク残量を検知する。

以上の構成をとれば構成部品数が少なく、また単純な部
品から構成されるので廉価なインク残量検知装置が実現
する・ ［実施例］ 以下、本発明の実施例を添附図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図および第２図に、本発明の第１の実施例を示す。

図において、１はインク供給径路の途中に位置しインク
流入口１ａ、およびインク流出口１ｂを有する有底円筒
状のベースであり、インク流入口１ａおよびインク流出
口１ｂは夫々対向して配置されており、従来技術におい
て説明したように夫々、インクカートリッジのインク袋
および記録ヘッドのサブインクタンクに接続される。こ
のベース１に薄ゴム製の円錐形状の蓋体２が取り付けら
れる。すなわち、ベース１には外周上に環状溝ＩＣが設
けられ、円錐形状の蓋体２の底端部に形成した環状リブ
２ａが環状溝ＩＣに適度な張力で嵌着される。この蓋体
２の頂点には半球形状の突起２ｂが設けられ、後述する
接点が突起２ｂに圧接される。これらのベース１と蓋体
２とで形成されるインク液室ユニットは、有底円筒状の
下ケース３に接着等の手段により固定される。

なお、ベース１のインク流入口１ａおよびインク流出口
１ｂは、下ケース３に設けた切欠３ａおよび３ｂに夫々
位置される。

一方、４は下ケース３と同径の環状接点ホルダであり、
この上面４ａには接点板５および６が溶着等の手段によ
り一体的に設けられている。接点ホルダ４は下ケース３
の上面に密着して設けられ、このとき接点板６は蓋体２
の頂点の突起２ｂに圧接する。図示のように接点板６は
２ケ所で折曲げられており、適度な圧接力で突起２ｂに
圧接されている。また、接点ホルダ４はその内壁が蓋体
２の変形が安定的に行なわれるように円錐状に形成され
ている。接点板５および６の先端部にはオン時にクロス
接触が可能なように突起５ａおよび６ａが夫々設けられ
ており、また接点板６は適度なストロークが得られるよ
う接点板５と離間して配置されている。更に７は上ケー
スであり、接点ホルダ４の上方に設置され、切欠７ａが
接点ホルダ４の接点板端部５ｂおよび６ｂに位置するよ
うに不図示の手段で固定されている。

ここで、インク残量検知装置が動作するときの力のバラ
ンスを考えると、ゴム製の蓋体２の弾性復元力による抗
力をＮ、接点板６の圧接力をＦ、大気圧による力をＰａ
、供給系内部に発生する負圧による力をＰｌとすると、 Ｎ　＜　Ｆ　＋Ｐａ−Ｐｉ　　　　　　（３）の時蓋体
２が変形し接点板６が接点板５に接触してインク残量検
知装置はオンとなる。またＮ≧Ｆ　＋　Ｐａ　−’Ｐｉ
　　　　　　（４）の時は本装置はオフとなる。

ここで、安定的に蓋体２が変形するように意図的に変形
させたい所を環状に薄肉化しておくと、常に決まった位
置から変形するので正確な残量検知が行なわれる。実施
例における蓋体２では円錐状蓋体２の高さの略々半分程
度の高さの位置に環状の薄肉部２Ｃを設けである。

このようにすると、第２図に２点頭線で示すように、円
錐状蓋体２の頂点部がこの環状薄肉部を中心として変位
する。

［実施例２］ 次に、本発明の第２の実施例を第３図に示す。

前実施例は回転体形状として円錐形の蓋体の例を示した
が本実施例は半球形状のゴム製蓋体８を用いたものであ
る。前実施例と同様に半球形の頂点部に半球状の突起８
ａが設けられ、これに接点板６が圧接されている。他の
構成は前実施例と同一であるから同一部位には同一符号
を付し重複説明を避ける。

インク液室内に、インク残量が規定値より、少なくなっ
た場合負圧が発生して、半球形状の蓋体８の薄肉部８ｂ
から凹み接点板５および６が接して、オン状態となる。

また、負圧が解除された場合、蓋体８の弾性復元力によ
る抗力で原形状に復元する。

［実施例３］ さらに、本発明の第３の実施例を第４図に示す。

本実施例のゴム製の蓋体９の形状は、山形の回転体形状
をしており、前実施例と同じように頂点には半球形状の
突起９ａが設けられており、これに接点板６が圧接され
ている。動作原理は前実施例と同様である。当然この蓋
体９にも薄肉部９ｂが環状に設けられている。

［実施例４］ 前述した第１ないし第３の実施例においては、蓋体の全
体が凸状になった回転体形状をしている例を示したが、
第５図に示すようにゴム製の蓋体ｌＯの一部のみを凸状
の回転体である円錐形状１０ａとしてもよい。この場合
も同じくその頂点に半球形状の突起１０ｂおよび薄肉部
１０ｃを形成しておく。

動作原理は前述した実施例と同様である。

本実施例においては蓋体１０の一部が円錐形状１０ａで
ある例を示したが当然その他の回転体、例えば半球形状
や山形状等との組合せであってもよい。

なお、上に説明した全実施例においては、ゴム製蓋体の
頂点部に形成した半球形部に接点板が圧接されているが
、別にこれにこだわる必要はなく、第６図に示すように
接点板６に透孔６Ｃを設け、この透孔６Ｃに蓋体の頂点
部の突起１１ａを嵌合させるようにしてもよい。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように本発明によればインク液
室をベースと回転体形状の蓋体とで形成し、その頂点に
可動接点を設けるようにしたので、部品点数が少なく廉
価で信頼性の高いインク残量検知装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す分解斜視図
、 第２図はその側断面図であり実線が非動作詩状態、２点
鎖線が動作時状態を示す。 第３図は本発明の第２の実施例を示す側断面図、 第４図は本発明の第３の実施例を示す側断面図、 第５図は本発明の第４の実施例を示す側断面図、 第６図は蓋体の頂点部と可動接点との一体化のイクリ 一封を示す断面図、 第７図は従来のインク残量検知装置を用いた記録装置の
斜視図、 第８図は従来のインク残量検知装置の斜視図、 第９図は同装置の非動作時を示す断面図、第１０図は同
装置の動作時を示す断面図、第１１図は同装置における
接点の説明図である。 １・・・ベース、 ｌａ・・・インク流入口、 ｉｂ・・・インク流出口、 ｌｃ・・・環状溝、 ２．８，９．１０・・・蓋体、 ２ａ・・・環状リブ、 ３・・・Ｆケース１ ．４・・・接点ホルダ、 ５．６・・・接点板、 ７・・・上ケース、 ３８・・・ストッパ、 ３９・・・下ボディ、 ４０・・・インク袋。 筺 育

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）インクジェット記録装置の記録ヘッドへインクを供
   給する供給径路中に設けられるインク残量検知装置にお
   いて、インク液室をインク流入口とインク流出口とを備
   えた有底円筒状ベースと、該ベースに装着され回転体形
   状の弾性部材からなる蓋体とで形成し、該蓋体の頂点部
   に可動接点を設けたことを特徴とするインク残量検知装
   置。