JPH02198867A - 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］ 本発明はインク残量検知装置をもったインクジェット記
録装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、インクジェット記録装置に備えられるインク
残量検知装置は、下記■〜■のようなものがある。

■２つの電極の間のインクの有／無による０Ｎ１０ＦＦ
的な抵抗変化による検出を行なう装置０２つの電極の間
のインクの体積抵抗のアナログ的な抵抗変化による検出
を行なう装置■吸収体中の２つの電極の間のアナログ的
な抵抗変化による検出を行なう装置 〔発明が解決しようとしている課題〕 従来のインクジェット記録装置には同一残量検知装置を
使用しながら、他の色や、タイプの異なるインク（普通
紙／ツー８紙／ＴＰ用等）の使用時に、各インクの体積
抵抗がインク成分の変化（染料の種類・溶剤の種類や各
々の組成比が異なる場合）によって変わることによる誤
検知を招くという課題があった。

本発明の目的は、上記誤検知を防止することにより、種
々の性能が向上したインクジェット記録装置を提供する
ことにある。

【課題を解決するための手段〕

本発明は、インク路中に少なくとも二つの電極が設けら
れたインクジェット記録ヘッド及び／又はインクタンク
と、 二つの電橋間の電流値もしくは抵抗値を検知してインク
残量の検知を行なうインク残量検知手段と、 を有するインクジェット記録装置において、前記インク
残量検知手段は、前記電流値もしくは抵抗値をインクの
組成に応じて補正する補正手段を有することを特徴とす
るインクジェット記録装置である。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

実施例１〜３は、ヘッド側の残量検知用電極からの抵抗
値を本体側の残量検知装置に補正抵抗な設けることで、
インクの色、つまり染料の違いによるインクの抵抗値変
化を補正したものである。

〈実施例１〉 第１図はディスポーザブルタイプのインクジェット記録
カートリッジを示す図である。このカートリッジは、記
録へラドチップ１とインクタンク９とが着脱可能となっ
ている。

このインクタンク９の中に吸収体６−２を入れて記録へ
ラドチップ１に水頭圧を加えないように、インクタンク
９単体での水頭圧を調整可能としたもので、下向き印字
が可能となっている。

この第１図において、１は記録へラドチップであり、２
はインクを吐出する機能を有するインク吐出部で、イン
クを吐出させるための吐出口と液滴な発生させるために
利用される例えば熱エネルギーを発生するエネルギー発
生素子を有している。３はインク吐出部にインクを送る
ために一時的にインクを貯めておく液室であり、４はイ
ンクを液室に送るための流路であり、５は気泡やゴミ等
を取り除くためのフィルターである。６−１は多孔買体
又は繊維状の物質からできたインク吸収体であり、この
中にインクの吸収量を検知するためのビン状インク残量
検知電極７ａおよび７ｂ、　７ｃが存在している０以上
が記録へラドチップｌを構成している。

９はインクタンクであり、中に吸収体６−２とインクＩ
Ｏが入っている。このインクタンク９と記録へラドチッ
プ１は挿入ビン８等を介して着脱可能な構成をとってい
る。ここで１３は０リングであり、インク漏れを防ぐ、
インクタンク９は単独で存在するときにはインクが漏れ
出ないように工夫されており、記録へラドチップが挿入
されるとインクが流れでる構成となっている。

次に、印字装置本体との電気的接続方法について述べる
。第１図には示されていないが第７図に示すように板状
導体を配列させてなる配線部材１１（以下リードフレー
ムと称す）を有し、１２ａおよび１２ｂ、　１２ｃはこ
のリードフレーム１１に組込まれ後述するインク残量を
検知し、インク組成差に対応すべく本体側抵抗の補正手
段を有した補正手段付インク残量検知装置に接続される
！極である。ここでリードフレーム１１は、例えば樹脂
製の筐体に埋設されており、電極１２と残量検出電極７
は各々対応しており、残量検出電極７をインク吸収体６
−１中に露出させて、例えば７ａ−７ｂ間のインク抵抗
値を測定してインク残量を検出するように構成されてい
る。

次に、インク残量検知の具体的な方法について述べる。

印字や回復動作等によってインクタンク９中のインクが
消費されて、インクタンク９のインク量が減少すると、
インク吸収体６−１に導かれていたインク量も減少し、
インク吸収体６−１中のインク吸収量が少なくなって小
さな気泡が混入して検知部？ａ−７ｂ間の電気抵抗が徐
々に大きくなり、よってその間の電流が少なくなったこ
とによりインク残量が限界塩に達したことを検知できる
。このときの電流値をモニターすることによって第２図
に示すインク残量ρとインク抵抗Ｒとの関係があること
がわかる。第２図においてＡ。

Ｂ、Ｃ，Ｄの各曲線は、インクの色の違い（染料の違い
）を示しており、ＡがＢｌａｃｋインク（染料濃度３．
０％）、ＢがＲｅｄインク（染料濃度２．５％）、Ｃが
Ｂｌｕｅインク（染料濃度２．５％）、ＤがＧｒｅｅｎ
インク（染料濃度２％）、Ｅは肌色インク（染料濃度２
．５％）に対応している。

第２図よりわかることは、インクの色の違いによって個
々のインクの体積抵抗が異なるために、７ａ−７ｂ間で
残量検出を行なおうとすると、同一の抵抗値ＲＲで残量
検知を働かせ検知ランプを点燈させると、Ａ、Ｂ、Ｃ，
Ｄの各インクでインクの残量に差が発生してしまい好ま
しくない、Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄのどのインクに対してもある一定の残量で残
量検知を働かせる場合には、各Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄのインクの抵抗値の差を第３図に示す本体側の残
量検知回路の補正抵抗Ｒｃを変化させて、例えば抵抗値
の低いインクＤを使用する場合はβ Ｒｅを大きくして、見かけの抵抗（Ｒ＝ρ−ρ：抵抗率
、℃：長さ、Ｓ二面積）を大きくして、曲線を全体的に
補正して、抵抗値ＲＲのときに残量検知電極が点燈する
ようにすればよい、抵抗値の高いインクＡを使用する場
合は、逆にＲＣを小さくして見かけの抵抗を小さくして
曲線を全体的に補正して抵抗値ＲＲのときに残量検知が
点燈するようにすればよい、また、抵抗値の変化が異な
るインクＥに対しても同様に抵抗値ＲＲのとき残量が同
一となるように補正抵抗Ｒ０を変化させれば良い。

このとき残量検知電極の組合せは重力方向に対して上下
関係（科目配置でも良い）となるように組合せることが
望しい０重力方向に対して垂直方向と水平方向で抵抗値
を測定したグラフを第４図に示す、したがって、第１図
に示す装置においては７ａ−７ｂ間の抵抗を検知すれば
よいが、これを水平方向で用いる場合には７ｂ−７ａ間
の検知を行えばよい、また、電極７の間隔は距離が長く
なればα方向へ、短かければβ方向へシフトすることは
言うまでもない、電極７は表面がＳＵＳ、金メツキ、白
金等の耐触性の高い材質を使うことが望しい、ちなみに
、Ｔｊ１極間距離はチップの吸収体６−１の構造により
異なるが、５〜３０ｍｍ程度が好ましく、このときのイ
ンクの抵抗値は数十にΩ〜数百にΩである。このカート
リッジを使用して印字する印字装置において、残量検知
ランプ点燈後にＣインクからＢインクに取り換えて、補
正抵抗Ｒｃを手動によって変化（本発明では手動切換と
したが、何らかの自動的手段で切換えても良い、）させ
、所定の抵抗値にし、再度残量検知ランプ点燈後に両者
のインクタンクのインク残量を調べたところ、はとんど
差がなかった。但し、別インクに交換したのちは一定の
回復シーケンスによりインクを吸引置換し色度えを完全
に行なってから印字することが望しい。

以上のようにすれば、印字途中でのインクタンクの交換
時でも同様の作業をすることによって正確な残量検知を
行なうことができるようになる。

また、本発明に用いるインク残量検知回路は、常時通電
することでインクの電気分解による気泡を発生させるこ
ともあるので、第５図に示す回路図で構成すると良い、
これによって、短時間で一回の測定を行なうことが可能
となり、測定毎に極性を反転させることによって電気分
解による気泡の発生を皆無にすることができる。１回の
測定に要する時間は数ｍ８ｅｌｃ程度である。

また、カートリッジ側に色の違いを検知するビンをつけ
ておいて、装着後本体との通信によって、補正抵抗の切
換えを行なっても良い。

〈実施例２〉 第６図および第７図は本発明の第２の実施例を示す断面
図および斜視図である０本実施例は、インクの組成、つ
まり溶剤の混合比の違いによるインクの抵抗値変化を本
体側の検出部に補正抵抗を付けることで抵抗補正を行な
い印字装置本体の抵抗出力特性を同一にしたものである
。

第６図はディスポーザブルタイプのインクジェット記録
カートリッジである。このカートリッジも記録へラドチ
ップｌとインクタンク９とが着脱可能となっている。こ
のカートリッジにはインクタンク内に吸収体が入ってい
ないため、吐出部のノズルによるメニスカスによって、
タンクの水頭圧を保持しなければならないため、横向き
印字タイプとしている０着脱にあたっては実施例１と同
様の方法にて行なえる。このカートリッジの特徴は記録
ヘッドチップ側にも吸収体がなく、インク供給室中にイ
ンク残量検知電極機７Ａ、　７Ｂを配置し、第７図に示
す液面の高さによって変化する７Ａ−７Ｂ間のインク抵
抗を検知し、残量検知を行なうものである。

例えば、インク組成は普通紙用インクとコート紙用イン
ク、ＴＰ用インク等の各インクを最適化すると各々で異
なるためインクの抵抗値が変化する。この抵抗値変化に
対して、補正抵抗ＲＣを可変とすることで、見かけ上の
抵抗値を常に一定に保ち、インク変更に対しても正確な
残量検知を可能にすることができた。

ここでは簡易な補正回路を本体側に付加したが、インク
と等価な回路によって補正を行なっても良い、補正抵抗
は可変タイプのものを用いたが、直列又は並列に継いだ
抵抗を切換えて補正しても良い。

〈実施例３〉 第８図は本発明の第３の実施例を示す図である０本実施
例は、４ヘツドを用いてフルカラー印字を可能にしたも
のである。フルカラーを印字するためにはＣｙａｎイン
ク、Ｍａｚｅｎｔａインク、Ｙｅｌｌｏｗインク、Ｂｌ
ａｃｋインクの４種類のインクを用いなければならない
が、４ヘツド各々に各インクに合った残量検出電極をつ
けることは、ヘッドのコストアップにつながる。そこで
、残量検出電極等ヘッド側は同一の構成としても、イン
ク差に対応できるように、本体側でＣ，Ｍ、Ｙ、にの各
インクからの信号値を補正して、Ｃ，Ｍ、Ｙ、にともに
同一の残量になったときに残量検出ランプが点燈するよ
うにしたものである。各インクタンクは独立に交換可能
なので各々のタンクの誤検知なくインクをぎりぎりまで
使え、ランニングコストを下げることが可能となった。

また、複数ヘッドを用いた場合、誤検知によるヘッド吐
出部への気泡の混入によるヘッド破損もなくすことがで
きた。

以上述べた実施例１〜３では抵抗値そのものの補正を行
なったが、インク抵抗値の変化に伴って発生する電流値
や電圧値の補正で行なってもよい。

また以下のような態様も可能である。

・アナログ検出でもデジタル検出でもどちらでも良い。

・切替は手動で行なっても自動で行なっても良い。

・記録ヘッドはディスポーサブルヘッドでもパーマネン
トヘッドでも良い。

・電極は、タンク側に設けても、チップ側に設けても良
い。

・タンク内のインクは吸収体方式でもフリー収納方式で
も良い。

・補正はアナログ的に無段階に行なう必要がなく、デジ
タル的に変化させても良いし、変換テーブルによって行
なっても良い。

・環境変動等によるインクの温度差の抵抗変化がもたら
す該検知の補正に用いても良い。

ｆ発明の効果〕 以上述べたように本発明のインクジェット記録装置は、
補正手段を有するので誤検知が生じにくくなり、以下の
ようなインクジェット記録装置に必要とされる性能をコ
ストをあまり上げることなく向上できる。

（ａ）　　同一の装置で、普通紙用、コート紙用、ＴＰ
用等、様々な種類のインクを良好に使用できる。

（ｂ）　　同一の装置で、異なる色のインクを良好に使
用できる。

（Ｃ）　　使用環境の変化や連続印刷にも対応できる。

（ｄ）　　誤検知に起因する、発熱素子のこげつきや、
不吐出による印字不良の発生が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す図、第２図および
第４図はインク残量とインク抵抗との関係を示したグラ
フ、 第３図および第５図は残量検出回路を示す図、第６図お
よび第７図は本発明の第２の実施例を示す断面図および
斜視図、 第８図は本発明の第３の実施例を示す図。 １・・・・・・記録へラドチップ ２・・・・・・インク吐出部 ３・・・・・・液室 ４・・・・・・流路 ５・・・・・・フィルター ６−１・・・・吸収体 ６−２・・・・吸収体 ７ａ、　ｂ、　ｃ・・インク残量検知電極８・・・・・
・挿入ビン ９・・・・・・インクタンク ＩＯ・・・・・・インク １１・・・・・・リードフレーム １３・・・・・・０リング 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）インク路中に少なくとも二つの電極が設けられた
   インクジェット記録ヘッド及び／又はインクタンクと、 二つの電極間の電流値もしくは抵抗値を検知してインク
   残量の検知を行なうインク残量検知手段と、 を有するインクジェット記録装置において、前記インク
   残量検知手段は、前記電流値もしくは抵抗値をインクの
   組成に応じて補正する補正手段を有することを特徴とす
   るインクジェット記録装置。
2. （２）前記インクの組成は、インクの色調により異なる
   請求項１に記載のインクジェット記録装置。