JPH02165963A - 液体墳射記録装置 - 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、液体噴射記録装置に関するものである。

［従来の技術］ 液体噴射記録装置には、一般に記録用液体くインク）を
貯留したタンク等の貯留部材が配設され、記録用液体の
消費に伴りてその残量が無もしくは僅少となると、その
補給が行われる。この補給は、記録用液体の注入、ある
いは貯留部材をカートリッジタイプとしたものではその
交換によってなされている。

そして、その残量検知を行う手段としては、インク供給
系すなわちインクの貯留部材やインク供給路に、インク
に浸漬される一対の電極を設け、その電極間に電圧を印
加して行うものがある。すなわち、インク残量が少なく
なるに従い電極間の導通抵抗が変化するのを検知してイ
ンク残量が検知されるわけである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、そのような残量検知のために常時通電を
行うと、インクが電気分解してその組成が変化し、記録
品位を低下させたり、甚しい場合には記録ヘッドの吐出
口に目詰まりが生じるおそれがある。

本発明の目的は、インクに通電して残量検知を行う残量
検知手段を具えた液体噴射記録装置において、インクの
電気分解を抑え、上記不都合が生じにくくすることにあ
る。

また、本発明の他の目的は、インク残量が無い状態で記
録動作が行われることのよる記録品位低下環の問題を確
実に予防することにある。

［課題を解決するための手段］ そのために、本発明は、記録用液体を吐出するための吐
出口を有する記録ヘッドと、記録ヘッドに記録用液体を
供給する液体供給系と、記録用液体に浸漬される状態で
液体供給系に配置される一対の電極と、記録ヘッドを用
いた記録のための動作に際し５動作に関連したタイミン
グで一対の電極間に電圧を印加することにより記録用液
体の残量検知を行うとともに、該残量検知手段外では電
圧の印加が行われないようにする制御手段とを具えたこ
とを特徴とする。

［作　用］ 本発明によれば、常時電圧の印加を行う場合に生じるイ
ンク電気分解等の問題を著しく低減できる。また、その
残量検知を記録動作に関連して行うようにしたので、イ
ンク残量無しの状態が速やかに検知され、その状態で記
録が続行されることによる記録品位の低下等の問題も生
じない。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第１の実施例に係る液体噴射記録装置
（インクジェット記録装置）の構成例を示す。

第１図において、１４はヘッドカートリッジであり、イ
ンクの吐出口とこれに対応して設けた吐出エネルギ発生
素子とを有する記録ヘッドチップと、インク供給源たる
インクタンクとを一体としたものである。このヘッドカ
ートリッジ１４は、押さえ部材４１によりキャリッジ１
５の上に固定されており、これらはシャフト２１に沿っ
て長手方向に往復動可能となっている。記録へラドチッ
プの吐出口より吐出されたインクは、吐出口と微少間隔
をおいて配設されるプラテン１９に記録面を規制された
記録媒体１８に到達し、記録媒体１８上に画像を形成す
る。

記録へラドチップに配設した吐出エネルギ発生素子（例
えば電気熱変換体）には、ケーブル１６およびこれに結
合する端子を介して適宜のデータ供給源より画像データ
に応じた吐出信号が供給される。ヘッドカートリッジ１
４は、用いるインク色等に応じて、１ないし複数個（図
では２個）を設けることができる。

なお、第１図において、１７はキャリッジ１５をシャフ
ト２１に沿って走査させるためのキャリッジモータ、２
２はモータ１７の駆動力をキャリッジ１５に伝達するワ
イヤである。また、２０はプラテンローラ！９に結合し
て記録媒体１Ｂを搬送させるためのフィードモータであ
る。

第２図は第１図におけるヘッドカートリッジ１４の構成
例を示す。ここで、１１１は記録ヘッドチップ、１１２
は記録へラドチップ１１１に例えばワイヤボンディング
等を介して液体噴射記録装置本体側と電気的接続を得る
ための板状導体を配列させてなる配線部材　（以下でリ
ードフレームという）、１１３＾勿よび１１３．８はこ
のリードフレーム１１２　に組込まれ、後述するように
してインク残量を検知する残量検知電極、１１４は記録
へラドチップ１１１にインクタンク１０２からのインク
を供給するためのインク供給路、１１６はインクタンク
１０２とインク供給路１１４との間を仕切っている仕切
壁である。また、１１．９は第６図示の制御部によりオ
ン／オフされるスイッチである。

第３図は本例に係る検知電極部の構成例を示し、ここで
、リードフレーム１１２はインクタンク１０２と記録へ
ラドチップ１１１とが一体化されたヘッドカートリッジ
の例えば樹脂製の筺体１１７に埋設されている。そして
、そのうち、インク残量検知電極１１３＾および１１３
Ｂのみを導通部１１８を介してインク供給路１１４に露
出させてあり、スイッチ１１９がオンの状態ではその電
極間に抵抗Ｒを介して電源が供給される。

また、第４図に示すように、インク供給路１１４はイン
クタンク１０２どの仕切壁１１Ｂにインク供給口１２９
を有すると共に、上下から交互にリブ１２０＾、１２０
Ｂおよび１２０Ｃが設けである。

そこで、インクタンク１０２からインク供給口１２９を
介して供給路１１４に導かれたインクは不図示の毛管に
より第１のリブ１２０＾を越えて次の区画に導かれ、こ
こから矢印の経路を経て記録へラドチップ１１１内に供
給され、吐出口から記録時等にインクの吐出が行われる
。そして、インクタンク１０２中のインクが無くなり、
ためにインク供給路１１４にインクが導かれなくなると
、その液面は第４図に示す状態となり、インク残量検知
部１１３＾が液面上に露出して検知部１１３＾、　１１
３Ｂ間の電気的導通が断たれる。

よって、その間の電流が流れなくなったことによりイン
ク残量が限界値に達したことを検知することができる。

なお、電流は僅かながらでも導電性のインク皮膜が検知
電極間に残留する限り流れるので、一定の電流が流れる
ように検知回路を構成した場合、電圧Ｖとインク残量文
との間に第５図に示す関係が得られることから、インク
残量りの多少を検知するように構成することも可能であ
る。

本例においては、記録処理時およびその待機時の所定の
タイミングでのみ残量検知を行うようにし、それ以外で
はスイッチ１１９をオフしておくようにする。

第６図は本例に係る制御系の一構成例を示す。

ここで、５０は装置の主制御部をなす制御部であり、第
７図および第８図につき後述する処理手順を実行するＣ
Ｐｕ、その処理手順に対応したプログラムその他の固定
データを格納したＲＯＭ　、フラグその他の作業用領域
を設けたＲＡＭおよびヒータ等に通電を行うための電源
供給装置等（不図示）を有する。

Ｖは第２図示の残量検知部からの残量検知信号、Ｓはそ
のスイッチ１１９をオン／オフするための制御信号であ
る。そして、残量検知信号Ｖは、本例の場合スイッチ１
１９がオンとされ、電極１１３＾、　１１３Ｂ　　間に
電圧が印加されているときにのみ入力される。

５１は第２図について述べたディスポーザブルタイプの
ヘッドカートリッジに組込まれた記録へラドチップであ
る。５４は吐出回復装置であり、第１図における記録範
囲外、例えば記録ヘッド５１ないしキャリッジ１５のホ
ーム位置において記録へラドチップ１５と対向ないし接
合可能に設けたキャップ装置と、これに連通して記録ヘ
ッド５１のインク吐出口よりインク吸引を行うための吸
引機構とから成るものとすることができる。

５５は警報装置であり、ＬＥＤ等の表示器やブザー等の
音声発生装置、またはそれらの組み合わせとすることが
できる。５６は記録等の際してキャリッジ１５を走査さ
せるための主走査機構であり、モータ１７等を含むもの
である。５７は副走査機構であり、記録媒体を搬送する
モータ２０等を含むものである。

第７図は本例に係る残量検知処理手順の一例を示し、第
８図における記録処理時および待機時に適宜起動される
ものである。

本手順が起動されると、まずステップＳ１にてスイッチ
１１９をオンとし、ヘッドカートリッジ１４に設けた電
極１１３Ａ、　１１３Ｂ間に電圧を印加する。ステップ
Ｓ３では当該印加に従って現われる両電極間の電圧（残
量検知信号）■を基に、インク残量が有るか否かを判別
する。

ここで、否定判定がなされた場合には、ステップＳ５に
進み、インク残量無しの旨の警報を発生して操作者にイ
ンク補給（ヘッドカートリッジ１４）の交換）を促すと
ともに、ステップＳ７にて装置各部を停止して種々の動
作を中断し、ヘットカートリッジ１４の交換終了を待つ
ようにする。

一方、ステップＳ３にて肯定判定がなされた場合にはス
テップＳ９に進み、スイッチ１１９をオフとしてインク
への通電がなされないようにする。

第８図は本例に係る液体噴射記録装置による記録時およ
び待機時の処理手順の一例を示す。

ステップＳｌｌでは記録開始の指令が与えられたか否か
を判定し、その判定に応じてステップ５１３以降の記録
処理またはステップＳ２５以降の待機処理を実行する。

ステップ５１３では、ホスト装置等の画像供給源より入
力され、例えば制御部５０内のＲＡＭに展開された所定
Ｎ（例えば１頁分）の画像データから、記録へラドチッ
プ５１の１回の主走査で記録される１行分のデータを取
出してバッファ上に整列させる。そして、主走査機構５
６を駆動しつつ、記録へラドチップ５１上の吐出エネル
ギ発生素子を画像データに応じてオン／オフし、１行分
の記録を実行する。この１行分の記録終了後には副走査
機構５７を駆動して記録媒体１８を所定量搬送する。

このように、１行分の記録が終了すると、ステップＳ１
５に進み、１頁分のデータの記録が全て終了したか否か
を判定する。ここで否定判定であればステップ５１７に
進み、次行の記録に備えてキャリッジ１５を所定の反転
位置（次行の記録開始位置またはその近傍の位置）に設
定し、ステップ５１９にて第７図のような残量検知処理
を実行する。そしてこの後、ステップ５１３に復帰して
次行の記録を行う。

ステップ５１５にて肯定判定がなされた場合にはステッ
プ５２１に進み、次回の記録に備えてキャリッジ１５を
ホーム位置に設定し、吐出回復装置５４を記録へラドチ
ップ５１に対向させてキャップ等を接合させる。そして
ステップ５２３にて、待機時に残量検知を行うか否かを
示すための残量フラグ（例えば制御部５０のＲＡＭの所
定領域に設けることができる。）をオンとし、ステップ
Ｓ１１に復帰する。

待機処理時には、まずステップＳ２５にて残量フラグが
オンであるか否かを判定する。前回の記録終了直後であ
れば肯定判定がなされ、ステップＳ２７にて第７図のよ
うな残量検知処理を行った後、ステップＳ２９にて残量
フラグをオフとしてステップＳｌｌ　に復帰する。一方
、ステップＳ２５にて否定判定がなされた場合には、直
ちにステップ５１１に復帰する。

このように、次回の記録に備え、待機時において１回の
み残量検知を行うことにより、電極１１３Ａ、　１１３
Ｂ間にはそのときだけ電圧が印加されるので、インクの
電気分解に伴フて不都合が生じるおそれが著しく低減で
きる。

また、記録処理に際しても適切なタイミングでのみ残量
検知を行うようにしたので、常時電圧の印加を行って残
量を監視する方式に比べて上記不都合が生じにくくなる
のみならず、待機時にのみ残量検知を行うようにした場
合に生じうる問題点、すなわち記録処理中にインク切れ
となつて記録不良が生じる等の問題点も防止できること
になる。

なお、以上の実施例においては、１行記録の残量検知を
行うことにしたが、これは数行おきに行われるものであ
ってもよい。また、キャリッジの反転位置への８動時に
ＣＰＵが関与しない構成であれば、当該移動の動作中に
残量検知を行うようにしてもよく、さらに、主走査機構
５６および記録ヘッド５１による記録動作の過程でＣＰ
Ｕが関与しないものであればその過程で行われるように
してもよい、また、これらの場合において残量検知をタ
イマ割込み等により起動するようにすることもできる。

加えて、上記処理を行うためのＣＰｔ１を別途設け、上
記処理が全く独立に行われるようにしてもよい。

また、上側では記録ヘッドチップとインクタンクとを一
体としたヘッドカートリッジを用いる形態の液体噴射記
録装置に本発明を適用した場合について述べたが、両者
が別体であってもよく、記録ヘッドチップの部分は必ず
しもディスポーザブルでなくてもよい。さらにこの場合
、インクタンクについても、装置の′いかなる部位に配
置されてもよく、またこれをディスポーザブルのカート
リッジ形態とせずに注入等によりインク補給がなされる
ものであってもよい。

加えて、上側ではインク残量検知系をインク適否の判別
を行う手段に兼用したが、当該判別手段は別途設けられ
たものであってもよい。

さらに加えて、上側では記録ヘッドを記録媒体に対して
走査しつつ記録を行うシリアルタイプの液体噴射記録装
置について述べたが、本発明は記録媒体の全幅に対応し
た範囲にわたって吐出口を整列させた所謂マルチタイプ
の装置にも極めて有効かつ容易に適用できるのは勿論で
ある。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、インク中に浸漬
される形態の！極間に電圧を印加そてインク残量を検知
するインクジェット記録装置において、所定のタイミン
グでのみ電圧印加を行って残量検知を行うようにしたの
で、常時印加を行う場合に生じるインク電気分解等の問
題を著しく低減できる。また、その残量検知を記録動作
に関連して行うようにしたので、インク残量無しの状態
が速やかに検知され、その状態で記録が続行されること
による記録品位の低下等の問題も生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る液体噴射記録装置を示
す斜視図、 第２図は本実施例に係る記録ヘッド（ヘッドカートリッ
ジ）の構成の一例を示す斜視図、第３図は本例にかかる
インク残量検知部の構成を第２図のＡ−Ａ線断面で示す
断面図、第４図は本例にかかるインク供給路の構成を模
式的に示す説明図、 第５図は検知用電極２点間に流れる電流を一定に保った
ときの電圧とインク残量との関係を示す特性曲線図、 第６図は本実施例に係る残量検知を行う制御系の一構成
例を示すブロック図、 第７図は本例に係るインク残量検知系の制御手順の一例
を示すフローチャート、 第８図は同じく記録時および待機次の処理手順の一例を
示すフローチャートである。 １４・・・ヘッドカートリッジ、 ５０・・・制御部、 ５１・・・記録へラドチップ〜 １０２・・・インクタンク、 １１１・・・記録へラドチップ、 １１２・・・リードフレーム、 １１３Ａ、１１３Ｂ・・・インク残量検知電極、１１４
・・・インク供給路、 １１９・・・スイッチ。 第 １図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録用液体を吐出するための吐出口を有する記録ヘ
   ッドと、 該記録ヘッドに前記記録用液体を供給する液体供給系と
   、 前記記録用液体に浸漬される状態で前記液体供給系に配
   置される一対の電極と、 前記記録ヘッドを用いた記録のための動作に際し、該動
   作に関連したタイミングで前記一対の電極間に電圧を印
   加することにより前記記録用液体の残量検知を行うとと
   もに、該残量検知時以外では前記電圧の印加が行われな
   いようにする制御手段と を具えたことを特徴とする液体噴射記録装置。 ２）前記記録ヘッドは前記動作に際して記録媒体に対し
   所定方向に往復走査される形態を有し、前記制御手段は
   当該往復走査時の所定の反転位置において前記残量検知
   を行うことを特徴とする請求項１記載の液体噴射記録装
   置。 ３）所定量の記録を行うための前記動作の待機時におい
   て１回のみ前記電極間に電圧を印加して前記記録用液体
   の残量検知を行う第２制御手段を具えたことを特徴とす
   る請求項１または２記載の液体噴射記録装置。