JPH03277558A - インクジェット記録装置用のインクタンク - 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） 本発明は記録装置に適用されるインクのニアエンド検出
装置に関し、より詳しくは、インクタンク内のインクの
減少に伴って生じる抵抗変化を基にしてインクのニアエ
ンドを検出する検出装置に関する。

（従来技術） ノズルからインクを吐出させて記録媒体上に記録情報に
応した記録書込みを行うインクジェット式記録装置では
、インクタンク内のインクが消費され尽くすと、記録書
込みが不能になるばかりてなく、ノズルに至る管路内に
空気か入り込んでしまって新たにインクを補給しても記
録書込みかできるようになるまでに多大の時間を要する
といった不都合か王しる。

もとよつこのような問題に対処するには、タンク内にイ
ンクレベルを検出する検出器を配設すればよいか、イン
クタンクをキャリッジ上に搭載するようにした記録装百
では、リターン時の振動によってインク内に生した気泡
かノズルに通しる管路内に入り込んでしまうような事態
を防ぐために、インクタンクの中に多孔質材を収容しで
これにインクを含浸させで収容するといった手段か一般
に構しられている関係よ、インクの終了直前の状態を直
接検出することができないといった問題を有していた。

（発明が解決しようとする課Ｍ） 本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、多孔質材中のインクの枯渇直前の
状態をきわめて正確に検出することのできる新たなイン
クのニアエンド検出器Ｍを提供することにある。

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明はかかる課題を達成するためのインク
のニアエンド模ｆｆ１ｊ４として、水溶性インクを含浸
する多孔質材を収容したインク槽の下端に印字ヘッドと
連通するインク溜めを設け、多孔質材の一部とインク溜
めの一部に電極を配設するとともに、これらの電極間に
生じる設定値を超えた抵抗変化量を基にしてインクのニ
アエンドを検出する検出手段を配設するようにしたもの
である。

（作用） このように構成したことにより、多孔質材中のインクが
枯渇直前になると、インク溜め内のインクとの繋か゛り
部分の面積が減少しでくるのを電気抵抗の変化として検
出することかできるので、この抵抗変化量か設定値を上
回った点をインクのニアエンドとして検出する。

（実施例） そこで以下に図示した実施例について説明する。

はじめに、第３図によって多孔質材に含浸されたインク
の枯渇前後の状態と電気抵抗の変化について説明すると
、インク溜めＡの上部取出し口かポリウレタンフォーム
のような多孔質材已により覆われているような場合には
、多孔質材Ｂ中に含まれた水溶性インク１か、消費され
た量に相当する分順次毛細管作用によりインク溜めＡに
供給されて内部を満たす（同図（ａ））。この状態では
、多孔質材Ｂとインク溜めＡ内に配設した２つの電極Ｓ
１、Ｓ２の間の抵抗は小さく、はぼ、一定に維持され（
第４図の領域ａ）。一方、多孔質材Ｂ中のインクか徐々
に減少し、これに伴って、インク１と１き換わって多孔
質材Ｂ中に侵入してきた気体９の一部か、大きな抵抗を
受けつつ多孔質材Ｂの底部に達してインク取出し口の一
部に顔を出すようになると、この部分で繋っていたイン
ク溜めＡ内のインク１との間に部分的な途切れが生しく
第３図（ｂ乃、この繋がり部分の面積の減少に相当する
万両電極Ｓｌ、Ｓ２の間の抵抗は大きくなる（第４図の
領域ｂ）。そして、ざらに多孔質材Ｂ中のインク１の枯
渇か進むと、繋かり部分の面積はざらに減少し、最後に
インク室へ中のインク上と分断して画電極Ｓ１、Ｓ２の
間の抵抗は最大となり（第４図の領域Ｃ）、この抵抗変
化Ｍを検出することによってインクエンドを事前に察知
することかできる。

第１図は上述したインクのニアエンド検出原理を基に異
体的に構成した本発明の一実施例を示したものであって
、プラテン１に沿って往復動する主ャリッジ２には、プ
ラテン１に近接して印字ヘッド３か一体的に設けられ、
またこの後方には、内部１こ発泡ポリウレタン樹脂等の
多孔質材よりなるフオーム７を充填したインクタンク８
が設けられている。このインクタンク８には、その蓋体
９に外気の取入れを可能にする通気孔１０が設置プられ
、またその底面（こは、フオーム７との記者を図る台状
の突部］１か形成されていで、この中心部から下方に向
けてフォー八７内の水溶性インクを収容し保持するイン
ク溜め１２が形成されでいる。このインク溜め１２には
、その下端から印字ヘッド３の方向に延びる連通孔１３
が設けられ、かつこの連通孔１３の端部はゴム栓１４に
より封止されていて、このゴム栓１４に、フィルタ室４
を介して印字ヘッド３と連通する中空針５を挿通するこ
とにより、インクタンク８内に収容した水溶性インクを
印字ヘッド３に供給することかできるように構成されて
いる。

一方、笥２図はインクのニアエンド検出回路を示したも
ので、図中符号Ｓ１、Ｓ２は、上記したインクのニアエ
ンド検出用の電極であって、その−方の電極Ｓ１は、フ
オーム７と接触するようにインクタンク８の内壁面に設
けられ、他方の電極Ｓ２は、水溶性インクと接触するよ
うゴム栓１４を貫通して連通孔１３内に延びている。こ
れらの電極Ｓｌ、Ｓ２のうちのいずれか一方の電極、例
えば電極Ｓ１には第２図に示したように基準電圧ｃｃか
印加され、また他方の電極Ｓ２は接地されている。基準
電圧Ｖｃｃが印加されている側の電極Ｓ１には、微分回
路１６と比較回路１７とからなる抵抗変化量検出目跡か
接続し、抵抗変化量かある一定のレベルを超えたときの
出力信号（インクエンド信号）によって図示しないパネ
ル上の警告ランプ１８を点灯するように構成されでいる
。

つぎに上述した製画によるインクのニアエンド検出動作
について説明すると、インクタンク８内のフオーム７に
インクか十分蓄えられていで、画電極Ｓ１、Ｓ２か水溶
性インクを介して接続した状態にあるときは、画電極Ｓ
１．８２間の抵抗は小ざくかつ安定している。この状態
は、インクか減少して電極Ｓ１が直接インクと接触しな
くなっても、フオーム７か湿潤しでいる間は継続する。

記録装薗の引続く記録書込み動作によりフォム７内のイ
ンクがさらに減少し、フオーム７内に侵入した気体かイ
ンク溜め１２を結ぶインクの繋かり部の面積が減少し始
めると、これに伴って第４図の領域すに見られるように
、電気抵抗は急激に増加し、この抵抗変化は直ちに微分
回路１６により変化量として検出される。そして、この
抵抗変化量に応じた電圧か比較回路１７に入力する設定
値電圧、を超えると、比較回路１７からの出力信号は警
告ランプ１８を点灯して、インクかニアエンド状態にな
ったことをパネル面上に表示する。

なお、上記した実施例のように比較回路］７からの出力
信号によりインクのニアエンドを表示するものは、イン
ク溜め１２の容量か十分に大きいか、あるいはインク溜
め１２の開口面が十分に大きく抵抗変化か緩慢に進行す
るような場合に適用されるものであって、大きな抵抗変
化を示す領域ｂ（第４図）か狭く、フオーム７とインク
溜め１２間口部との間でのインク切れか急激に進行する
ような場合には、比較回路１７からの出力信号により、
キャリッジ２かホームポジションに戻った時点で印字動
作を直ちに停止させるようなシーケンスを組むようにす
ることかできる。

容量°か３０ｃｃの透明なインクタンクの底部に深さか
２０ｍｍ、内径か６ｍｍのインク溜めを設け、かつイン
クタンク内に収容したポリウレタンフォームに、染料を
除去した透明な水溶性インクを充填して、このインクを
インク溜めの下端に挿通した注射針により毎分０．５ｍ
Ｉ２ずつ外部に放出しなからインク溜め開口部に生じる
空気の拡かつを目視により観察したところ、空気の一部
か開口部に現れてから全面に拡かってインクか途切れる
までの間の変化か電気抵抗の変化としで正しく取出せる
ことか判明した。またこの間に至るまでの間にインクｕ
２４ｍβ放出することかできて、電気抵抗か大きく変化
してからインクの供給か断たれるまでの門に、Ａ４サイ
ズの記録紙３５０枚に標準的な記録書込みか行えること
も明らかとなった。

ところで、第５図に示したインクエンド検出回路は本発
明の第２の実施例をなすものである。このものは、抵抗
か急激に増加を始める領域すでの抵抗変化量に応した電
圧Ｖ１と、さらに抵抗か増加した領域Ｃでの抵抗変化量
に応した電圧ｖ２をそれぞれ第１、第２の設定値電圧と
して比較回路１７に入力し、微分回路１６により検出さ
れた抵抗変化量が第１の設定値電圧Ｖ、を超えたら、比
較回路１７からの出力信号により警告ランプ等を点灯し
て、インクタンク８内のインクかインクタンクに近いこ
とをパネル面等に表示し、ざらに中杭か増加して検出さ
れた抵抗変化量か第２の設χ値電圧ｖ２を超えたら、比
較回路１７からの出ツ信号によりキャリッジ２かホーム
ポジション（２戻った峙点て印字動作を停止きせるよう
にしたキのである。

また第６図に示した実施例は、電圧設定子ｆ１２０によ
り比較回路１７に入力する設定値電圧々任意に変更でき
るようにしたものである。このヌ施例によれば、通常の
印字時には、設定値電圧を第４図の領域Ｃ内の抵抗変化
量に対応するよう（こ設定しておき、印字不良が生して
印字ヘッド内（インクをポンプにより吸引して回復動作
を行っ左ような場合には、設定値電圧を領域すの前半の
ポ抗変化量に対応するよう（こ電圧を低く設定し、イン
クか急激に消費されることにより、フオーム７からイン
ク溜め１２内に空気か多量に侵入して領域すに至る時間
か早まる結果、インクエンド検出時における実際のイン
クの残量が過大になるのを抑えるようにすることかでき
る。

またざらに第７図に示した実施例は、環境温度に応じて
インクの粘性か変化し、これかもとてインクエンド検知
時にあけるインクの残量が一定しないことに鑑みてなさ
れたものである。この実施例では、電圧設定手段とじて
サーミスタＲｔ８用い、その動作環境温度に応じて設定
値電圧を変化させ、特に低温下においてフィーム７内の
インクの流ＩＩ性が低くなるのに伴い、空気の流ｖ′Ｊ
牲か相対的に高まる結果、領域すに至る時間が短くなり
、これとともにインクのニアニット検出時点か早まるの
を抑えるようにしたものである。なお図中符号Ｒｉは電
流ｓ、、ｓ２ｍの抵抗を示している。

また、上述した各検出回路は、周知の回路機構を用いて
アナログ的にもディジタル的にも構成することができ、
さらに、インク溜め１２側の電極Ｓ２は中空針５と兼ね
させることもできる。

他方、第８図に示した実施例は、キャリッジ２の往復動
に伴なってインク溜め１２の取出し口に顔を出した空気
の一部かインク溜め１２内に流入するのを抑えるように
したもので、インク溜め１２の中間部分に縮径部］６を
形成し、これを境としてインク溜め１２を上室１２ａと
下室１２ｂに区画し、万一、インク溜め１２内に気泡が
混入したとしてもこれを上室１２ａ内にとどめで、気泡
か印字ヘッド３へ流入するのを抑えるよう（こしたもの
である。

（効果） 以上述べたように本発明によれば、インク槽内の多孔質
材とインク槽下端に設けたインク溜めとにそれぞれ電極
を配設し、これらの電極間に生じる抵抗変化か設定値を
超えた点をインクのニアエンドとしで検出するようにし
たので、多孔質材中のインクとインク溜め内インクとの
間の繋がり面積の減少現象からインクの供給不能の状態
をいち早く察知することが可能となり、インク切れに伴
って生じる種々の不都合を未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例をなすインクのニアエンド検
出装置を備えたインクジェットブ１ノンタの一例を示し
た図、第２図はインクのニアエンド検出回路の構成図、
第３図（ａ）乃至（Ｃ）はインク切れ前後の状態を示し
た説明図、第４図はインクの消費量と電気抵抗との関係
を示した図、第５図乃至第７図はそれぞれインクのニア
エンド検出回路についての他の実施例を示した図、第８
図はインク溜め部についての他の実施例を示した図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水溶性インクを含浸する多孔質材を収容したインク
   槽の下端に、印字ヘッドと連通するインク溜めを設けて
   、上記多孔質材の一部と上記インク溜めの一部に電極を
   配設するとともに、上記両電極間に生じる設定値を超え
   た抵抗変化量を基にしてインクのニアエンドを検出する
   検出手段を配設したインクのニアエンド検出装置。 ２、抵抗変化検出手段に、インクのニアエンド状態での
   抵抗変化量に相当する予告設定値電圧と、インクのエン
   ド状態での抵抗変化量に相当する最終設定値電圧を入力
   するようにしたことを特徴とする請求項１記載のインク
   のニアエンド検出装置。 ３、抵抗変化検出手段に入力する設定値電圧を任意に変
   更し得るようにしたことを特徴とする請求項１記載のイ
   ンクのニアエンド検出装置。 ４、抵抗変化検出手段に入力する設定値電圧を環境温度
   に応じて変更し得るようにしたことを特徴とする請求項
   １記載のインクのニアエンド検出装置。 ５、インク溜め内に縮径部を設け、該インク溜めを上記
   縮径部を境として上室と下室に分画したことを特徴とす
   る請求項１記載のインクのニアエンド検出装置。