JPH0218056A - インクジェット記録装置 - 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〕 本発明はインクタンク内のインク残量を検出し、ユーザ
ーに報知するインク残量検出手段を備えたインクジェッ
ト記録装置に関する。

〔従来の技術〕

インクジェット方式によるプリンタ、ファクシミリ等の
インクジェット記録装置にあっては、ヘッドのノズルに
インクタンクよりインクを供給し、ノズル内のエネルギ
ー発生体（圧電振動子、発熱抵抗体等）を駆動してノズ
ルよりインク液滴を飛翔させて記録を行っている。

インクタンク内のインクは、記録の進行と共に消費する
ため、インク残量が成るレヘル以下になったことを検知
してユーザーに報知し、交換の必要性を促し、記録に支
障が出ないようにされている。

第６図は従来のインクジェット記録装置のインク供給系
を示す模式的断面図である。

第６図において、５はインクタンク１３の底部近傍に所
定間隔に配設される一対の検出用電極、８はインクタン
ク１３内のインク９の供給を受けるヘッド等の機能部材
、ｌＯはインクタンク１３の底面に設けられてインク９
の排出口となるジヨイント部、１１はインクタンク１３
の上面に設けられて大気とタンク上部の空気層とを連通
させる大気開放口である。１２は検出用電極５に接続さ
れて装置の制御部との結合部となる接続部材である。

以上の構成において、インクタンク１３に満たされたイ
ンク９は、機能部材８の消費に応じて減少し、そのレベ
ル低下に対応して大気開放口１１より空気がタンク内に
流入し、インクタンク１３内に負圧を生じさせることが
ない。インク９のレベルが上側の検出用電極５より低下
すると、電極間の電気抵抗が成る抵抗値から無限大に近
い抵抗値に変化する。この抵抗値の変化を用いて警報器
あるいは警告ランプを動作させることにより、ユーザー
はインク残量が規定値以下になったことを知ることがで
きる。

なお、第６図の構成では、インクの収納体として、箱型
のインクタンク１３を用いているが、第７図のように可
撓性のインク袋１６を用いる構成も提案されている。こ
の場合インク袋１６のとじ代部分に電極５及びジヨイン
ト部１０が併設されている。

この場合、インク残量が正確に検出できるように、第８
図の如く、インク袋１６を角度θに傾け、電極５が下側
に位置するようにし、上部に空気層６が形成されるよう
にする。空気層６には空気または不活性ガスが封入され
ている。この構成においても、インク９の消費が進み、
インク残量が検出用電極５の一方に対しインクの接触が
断たれると、電極間に電気抵抗の大きな変化が生し、前
記の用途に用いることができる。

以上の例は、いずれも電気抵抗の変化を検出の条件とし
たが、インクタンクの中に生じる圧力差あるいはインク
流路中に生じる圧力差からインク残量を検出することが
できる。

例えば、第９図に示すように、インク袋１６と機能部材
８との間に圧力センサ７を配設することにより、インク
残量を検出することができる。インクの消耗が進むにつ
れて、インク袋１６側の流出抵抗が増加し、ヘッドとの
間の圧力差が増加し、その圧力が圧力センサ７によって
検知される。そして、一定レベル以上の圧力差が生じる
と、インク残量が規定値以下になったものと判定する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記のような従来のインクジェット記録装置に
あっては、インクタンク又はインク袋毎に検出用電極及
びジヨイント部を必要とし、消耗品であるインクタンク
又ははインク袋のコストアップを招いていた。

また、インク袋を用いた場合、内部に封入する空気層ま
たは不活性ガス層の量は、膨張や縮小の影響を防止し、
かつインク切れを人為的に生じさせる必要があり、製造
工程における層の量管理が複雑になると共に、組立工程
が複雑になり、更にはインクの酸化を招く不都合がある
。

さらに、圧力検知による場合、そのための設置スペース
を必要とすると共に、微小圧に感応する高感度型を用い
た場合、その組立て、稠整、組み込みに多大の時間を費
やし、製造コスト増を招いている。

本発明の目的は、このような従来の問題を解決でき、イ
ンク収納体側に電極を設けることなく、省スペース化を
図り、かつインクの物性に影響を与えることのないイン
ク残量検出手段を備えたインクジェット記録装置を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、インク収納体とインクジェット記録ヘッドを
連通ずるインク供給路の途中に垂下させて設けられる可
撓性の袋部材と、該袋部材の形状変化を電気的に検出し
てインク残量が規定値以下になったことを判定する検出
手段とを設け、もって上記目的を達成するものである。

〔作用〕

上記のように構成することによって、インク収容体のイ
ンク残量が減少し、インク供給路のインク流通状態が悪
くなると、インク供給路に設けられた袋部からインクが
供給され始め、袋部が潰れるために形状が変化する。こ
の形状変化を光センサ、接点等により検出することによ
り、インク収容体のインク残量を検出することができる
。

〔実施例〕

以下、第１図〜第５図を参照して本発明を具体的に説明
する。第１図は本発明の一実施例を示す正面図であり、
第２図は第１図のｎ−ｎ矢視断面図である。

第１１において、ｌはインクタンク、インク袋等のイン
ク収容体とインクジェット記録ヘッド等の機能部材との
間を連通ずるインク供給路２に連通から垂下させて設け
られる袋部材である。この袋部材ｌの下部を光通過部が
挟むようにしてフォトセンサ３が配設されている。

次に、以上の構成の動作について説明する。

袋部材ｌは、インク収容体内のインクが充分に有る場合
、その内部にはインクが十分に満たされており、機能部
材８へのインク供給はインク供給路２を介して行われる
ので、袋部材１の形状は殆ど変化しない。即ち、袋部材
１の流出抵抗がインク収納体の流出抵抗よりも大きいた
め、インク収納体のインクが十分にあるときには袋部材
１からのインク供給が行われず、インク収容部内のイン
クが少なくなって流出抵抗が増大すると、これよりも流
出抵抗の小さい袋部材１からインクが流出し、この流出
に伴って形が潰れるようになる。

袋部材ｌは、そのインクが消費するにつれて形が潰れ、
成る段階になると、袋底部がフォトセンサ３の光透過ラ
インＸより上方に移動し、発行素子の光が受光素子に受
光されるようになり、インク残量が規定値以下になった
ことが検知される。

なお、袋部材ｌは、インクの消費に応じて応答性よ（漬
れるように、その表面に折れ目等を設けておくのが望ま
しい。また、フォトセンサ３の光の透過量を予め算出し
ておき、袋部材ｌのインクの消費に応じて形が潰れ、厚
みが薄くなるにつれて受光量が増えることを利用してイ
ンク残量の検出を行うようにしてもよい（このようにす
ることによって、袋部材ｌの潰れ方が一様でなくとも検
知になる）。

第３図は本発明の他の実施例を示し、フォトセンサ３に
代えてメカニカルスイッチ４を用いるようにしたもので
ある。メカニカルスイッチ４は袋部材１を載置する如く
に配設され、可動接点４１・が一対の固定接点４２に載
せられ、可動接点４１はコイルばね４３によって上方向
へ付勢されている。

第３図の構成では、袋部材１にインクが成る量以上満た
されているとき、その重量によってコイルばね４３を圧
縮し、間に介在する可動接点４１を押圧し、固定接点４
２に接触させて閉回路を形成する。インク収容体のイン
ク残量が少なくなり、袋部材ｌからインク供給が行われ
るにつれて袋部材ｌが軽（なり、可動接点４１がコイル
ばね４３の弾性力によって浮上し、固定接点４２と可動
接点４１が離れ、電気回路は開になる。このスイッチオ
フによって、インク収容部のインク残量が規定値以下に
なったことがわかる。

なお、第３図の構成では、固定接点と可動接点がオフに
成ったときにインク残量少を検知するものとしたが、逆
に、オン時に検知する構成にしてもよい。

第４図及び第５図は本発明の第３の実施例を示すインク
残量大時及び少時の状態を示す正面図である。

本実施例における袋部材１４は、前記実施例における袋
部材１の外表面を金属蒸着フィルムにより形成し、可動
電極として用いると共に、内部のインクが蒸発しないよ
うにしたものである。袋部材１の下部材には、袋部材ｌ
のインクが成る量販上のときに接触する固定接点１５が
配設されている。

インク収容部からインクが供給されているときには、第
４図に示すように、袋部材１４にはインクが満たされて
おり、袋部材１４の底面は一対の固定接点１５に接触し
、接点間を短絡してスイッチオン状６にさせている。イ
ンク収容部のインクが十分に消費されると、機能部材８
へのインク供給は、袋部材１４から行われる０袋部材１
４のインクが成る量まで消費されると、第５図に示すよ
うに、袋部材１４の形が潰れ、袋部材１４の底面が固定
接点１５より離れ、スイッチオフになる。

これによってインク残量が規定値以下になったことが判
定される。

第４図及び第５図の構成によれば、第３図の実施例に比
べて構成の簡略化が図れ、小型化及び省スペース化が可
能になる。

以上のいずれの実施例とも、ジヨイント部、検出用電極
等の部材をインク収容体に設ける必要が無いため、使い
捨てのインク収容体のランニングコストを下げることが
可能になる。

なお、一般に供給路２は、ポリエチレンチューブ等の可
撓性を有する高分子材料を用いて作られるので、管の途
中に袋部材ｌまたは１４を設けるに際しては、プロー成
形等の手段によって容易に可能であり、その形状やサイ
ズは任意にすることができ、量産化に適している。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、イン
ク収納体とインクジェット記録ヘッドを連通ずるインク
供給路の途中に垂下させて設けられる可撓性の袋部材と
、該袋部材の形状変化を電気的に検出してインク残量が
規定値以下になったことを判定する検出手段とを設ける
構成にしたので、空気層や不活性ガス層のほか、検出用
電極、ジヨイント部をインク収容体に設ける必要が無く
なり、小型で安価にインク残量検知を行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインクジェット記録装置の一実施
例の正面図、第２図は第１図のｎ−ｎ矢視断面図、第３
図は本発明の他の実施例の正面図、第４図及び第５図は
本発明の第３実施例のインク残量検知前及び検知後の正
面図、第６図は従来のインクジェット記録装置のインク
供給系の模式的断面図、第７図は第６図のインクタンク
に代えて用いられるインク袋の詳細を示す斜視図、第８
図は第７図のインク袋の設置説明図、第９図は従来のイ
ンクジェット記録装置のインク残量検知を圧力によって
行う構成の一例を示す模式的断面図である。 １１４−・・・−・−・・袋部材、２−・−・・・−イ
ンク供給路、３−・−・・・−・−フォトセンサ、４−
−−−−−−−−−−メカニカルスイッチ、８　　　機
能部材、１５．４２・−・・・−・・固定接点、４１−
・−・・・・−・・・・可動接点、４３−・−・・・−
・・コイルばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）交換式のインク収納体からインクジェット記録ヘ
   ッドにインクを供給し、該ヘッドよりインク滴を飛翔さ
   せて記録を行うインクジェット記録装置において、前記
   インク収納体と前記インクジェット記録ヘッドを連通す
   るインク供給路の途中に垂下させて設けられる可撓性の
   袋部材と、該袋部材の形状変化を電気的に検出してイン
   ク残量が規定値以下になったことを判定する検出手段と
   を具備することを特徴とするインクジェット記録装置。