JPH0332852A - インク収容体のインク残量検出装置 - 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〕 本発明はインク収容体のインク残量検出装置に関し、特
にインクタンク等のインク収容体のインク残量の検出を
圧力変化を用いて行なうインク収容体のインク残量検出
装置に関する。

〔従来の技術〕

プリンタやファクシミリなどの記録装置は、記録方式に
より、サーマル式、ワイヤドツト式、インクジェット式
などに分けることができる。

このうち、インクジェット方式は（インクジェット記録
装置）は、少なくともｌっの微細なオリフィス（又はノ
ズル）を有する記録ヘッドにインクを供給すると共に、
印字データに基づいて該オリフィスに設けられたエネル
ギー発生体を駆動し、オリフィス内のインクに膨張及び
収縮を与えてオリフィスの先端よりインク滴を飛翔させ
、このインク滴を普通紙やプラスチック薄板などのシー
トに付着させてドツトパターンを形成していくように構
成されている。

この種のインクジェット記録装置にあっては、オリフィ
スに供給するインクは、装置内またはキャリツジに搭載
されたインクタンク又はインクカートリッジ等のインク
収容体からチューブ等を介して行われる。インク収容体
のインク収容力には限度があるため、記録動作の進行が
成るところまでいくとインク残量が僅かになり、以後の
記録に支障を及ぼすことになる。このため、インク残量
が規定量になったことを何らかの方法で検知し、インク
切れの前にオペレータに警告を発し、インクの補充また
はカートリッジの交換を促すように図られている。

従来、インク収容体の残量検出手段としては、光学式や
電極式が代表的なものである。光学式は、インク収容部
が蓋等により開放できる面を有したものに適し、発光部
よりの光がインク液面の低下によって受光部へ到達する
のを利用して検出信号を発生させるものであり、電極式
は検出希望液面の近傍に一対の電極を所定間隔に水平配
設し、空気中に電極が露出して電気抵抗が急激に高くな
ることを利用して検出信号を発生させるものである。

このほか、圧力検出式があり、アルミラミネート等によ
るインク袋に圧力センサを配設し、その圧力変化からイ
ンク残量を検出している。

第５図は圧力検出方式による従来のインク残量検出装置
の構成を示す模式的斜視図である。

１は弾性材料を用いて感圧室Ａを構成しているのダイア
フラム状の感圧部材、２は感圧部材ｌの中心部に円環状
の電極を固定すると共に中心に雄ねじ部が設けられた連
結部材、３は連結部材２の雄ねじ部に同心に配設される
調整用弾性部材、４は雄ねじ部の上部に捩込まれると共
に調整用弾性部材３の上端の位置を規制する調整部材、
５は作動中心に対し対称に且つ内挿端の下面が露出する
ようにハウジング１１に固定されると共にリード部がハ
ウジング外へ露出する出力用接点、６は一対の出力用接
点５に対し接触可能にして連結部材２に介挿固定される
接点、１１は上下に２分割され、各部材を支持ならびに
固定するものであって、樹脂材等の絶縁材料で作られた
ハウジングである。

感圧室Ａは不図示のインク収容体（インクタンク、イン
ク袋、インクカートリッジ等）のインク供給口に連通し
、インクが導入されている。そして、内部にインクが無
い状態では調整用弾性部材３の付勢力によって連結部材
２が下方に押圧され、接点６を出力用接点５から離反さ
せている。

以上の構成において、インク収容体にインクが成る澄以
上が収容されるときには、感圧室Ａ内のインク圧は大気
圧にほぼ等しい状態にあり、調整用弾性部材３の付勢力
に抗して感圧部材１及び連結部材２を押上げ、接点６を
出力用接点５に圧接させ、スイッチオンの状態にさせて
いる。

インク収容体内のインクが零に近い状態にまで消費され
ると、インク圧は急激に低下し、インク収容体内に負圧
が生じる。この負圧は、感圧部材１及び連結部材２に対
する押圧力を消失させ、調整用弾性部材３の付勢力によ
って感圧部材１及び連結部材２は降下し、接点６と出力
用接点５との接触が断たれる。これによって、インク収
容体が密閉状態であっても、インク残量を検知すること
ができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような従来のインク収容体のインク残量検
出装置にあっては、検出手段に光学式及び電極式を用い
た場合、インクタンクが開放系であると、インクの長期
的安定性に問題があり、特に高温下に放置されるとイン
クの変質を招くので、カラー記録装置には通しない。

圧力検知式ではインク性能に影響を与えることが無いも
のの、カラーの場合、各色毎に圧力センサを設ける必要
があり、装置の大型化を招くと共に付属機構がコスト高
になる不具合がある。

本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決でき
、圧力検出によるインク残量検出を、複数インク色の夫
々に対し簡単で小型かつ安価に行えるインク収容体のイ
ンク残量検出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、インク収容部に連通ずる感圧室を設け、この
感圧室のインク圧力を感圧部材によって機械的変位に変
換し、電気接点のオン・オフをぞテわせてインク残量を
検出するインク収容体のインク残量検出装置において、
前記感圧室に対し、前記インク収容体に収容されたイン
クの色数に応した数の感圧室を直例に配設し、各感圧室
内の圧力変化が加算された前記機械的変位となるように
し、もって上記目的を遠戚するものである。

さらに、上記感圧室を小型簡略に構成するため、感圧部
材に可動自在に保持された連結部材に対し、インク色数
に応じた数の連結部材を直列に連結すると共に、この付
加した連結部材の各々に感圧部材を装着して前記インク
色毎の感圧室を形成するのが望ましい。

〔作　用〕

各感圧室にはインク収容体の各色のインクが個別に連通
し、かつ各感圧室は直列に結合されているので、いずれ
かの感圧室内のインク圧が負圧状態になると、接点を支
持する連結部材に伝達され、圧力感応スイッチが作動し
、インク残量が検知される。したがって、インク色が何
色になっても単一の圧力感応スイッチで済ませることが
できる。

また、各感圧室に設けられた感圧部材は、インク収容体
内の各色のインクの圧力に感応し、かつ各感圧部材に保
持された連結部材は直列に結合されているので、各感圧
部材に生した機械的変位は加算されて圧力感応スイッチ
に伝達される。感圧室をインク色数に応じて多段構造に
したことにより、小型化が実現できる。

〔実施例〕

以下、第１図〜第４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模式的断面図であり、
感圧室を３個有する例を示している。本実施例では、第
５図と同一であるものには同一引用数字を用いたので、
以下においては、重複する説明は省略する。

第１図に示すように、本実施例は、第５図における感圧
室Ａの下部に、インク色数に応じて第２、第３の感圧部
材１を縦続的に配設することによって、複数の感圧室Ａ
を形成し、いずれかの感圧室Ａに負圧が生じたことをも
って、連結部材２を降下させ、接点６を出力接点５より
引き離すようにしたものである。

第１図において、７は第２、第３の感圧部材ｌの移動を
一方向へ規制する規制部材、８は第２、第３の感圧部材
１の夫々の中心部に固定されると共に、第１の感圧部材
ｌに対し縦方向へ直列に結合されて、いずれかの感圧部
材に対する圧力を連結部材２へ伝達させる連結部材、９
及び１０は、各感圧室Ａに連通ずるインクの流入口及び
流出口である。このように本実施例は、第５図の従来横
取に加え、インク色数に応じた数の感圧室Ａを下部に重
ね合わせるように形成したところに特徴がある。

また、第１図において、２０はインク収容体であり、イ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の３色
のインクを各々収容したインク袋２１Ｙ、２１Ｍ及び２
ＩＣが内蔵されている。これらインク袋のインク流出口
は各感圧室Ａに連通ずるインク流入口９にチューブによ
り連結されている。

インク袋は、記録ヘッドのインク滴の吐出に伴ってイン
クが消費するのに応して容易に変形可能し、内部がほぼ
大気圧状態を維持できるような材料、例えば、アルミラ
ミネートのｇＪ膜フィルム、アルミ蒸着薄膜フィルム等
を用いる。

以上の構成において、インク袋内のインクは連通ずる感
圧室Ａ内を満たすように供給されており、この感圧室Ａ
から必要量が流出口１０から記録ヘッド（不図示）へ供
給される。インク袋内のインク残量が充分にある場合、
感圧室Ａ内は大気圧にほぼ等しい圧力にな□っており、
感圧部材１は水平位置にあり、接点６は出力用接点５に
弾性部材３の付勢力によって圧接し、スイッチオン状態
にある。

インク袋内のインクは、記録動作の進行に伴って第２図
のように偏平になる。第３図に示すように、インク消費
量が零の近傍になると、インク圧力が急激に下がり、イ
ンク袋内は負圧になる。例えば、インク袋２１Ｍが負圧
状態になったとすると、この負圧によって中段の感圧部
材８が下方向に吸引され、破線位置になる。感圧部材８
が下降することによって、これに係着されている連結部
材２が降下する。連結部材２に同心円上に配設された円
環状の接点６は、連結部材２と共に降下し、出力用接点
５と接点６との接触が断たれる。したがって、スイッチ
オン状態からスイッチオフ状態になることをもって、イ
ンク残量検知がなされる。

第３図はインク収容量が４０ｇのインク袋の例であり、
インク残量が数グラムになると、袋内の負圧が急激に増
大する。

記録ヘッドが吐出不能になる負圧は、破線の一２００閣
Ａｇ以下であり、従って一１００鴫Ａｇ程度のときに残
量検知がなされるようにすれば、検出マージンを大きく
とることができる。

第４図は本発明の他の実施例を示す模式的断面図である
。

本実施例が前記実施例と異なるところは、各圧力感応部
材と連結部材を、弾性材料を用いて一体的に構成した作
動部材２２を用い、多色インクの圧力検出機構を簡略化
できるようにしたものである。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明は実施例のように構成されて
いるので、次に記載する効果を奏する。

請求項１においては、圧力感応スイッチを駆動する感圧
室に対し、インク収容体に収容されたインクの色数に応
じた数の感圧室を直列に配設し、各感圧室内の圧力変化
が加算された機械的変位となるようにしたので、単一の
圧力感応スイッチを用いながら複数インク色に対するイ
ンク残量検出が可能になる。

さらに、請求項２においては、直列に配設された感圧室
を、圧力感応スイッチを駆動する連結部材に対し、イン
ク色数に応じた数の連結部材を直列に連結すると共に、
この付加した連結部材の各々に感圧部材を装着して前記
インク色毎の感圧室を形成するようにしたので、簡単な
構成により小型化をローコストで実現することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す模式的斜視図、第２図
はインク消費量にともなうインク袋の変形を示す断面図
、第３図はインク消費量とインク圧力の関係を示す特性
図、第４図は本発明の他の実施例を示す模式的断面図、
第５図は従来のインク残量検出装置を示す模式的断面図
である。 １・−−−−−一〜・−感圧部材、２．８　　　連結部
材、３調整用弾性部材、５・・・−・・・・−・・出力
用接点、６接点、７・・・・・・・−・・・規制部材、
９−・−・−流入口、１１・−・・−・−ハウジング、
２０・−・−・・・−・−インク収容体、２　ＬＹ、２
１Ｍ、２１Ｃ−・−・−・−・−・インク袋、２２・・
・・・・−作動部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）インク収容部に連通する感圧室を設け、この感圧
   室のインク圧力を感圧部材によって機械的変位に変換し
   、電気接点のオン・オフを行わせてインク残量を検出す
   るインク収容体のインク残量検出装置において、前記感
   圧室に対し、前記インク収容体に収容されたインクの色
   数に応じた数の感圧室を直例に配設し、各感圧室内の圧
   力変化が加算された前記機械的変位となるようにしたこ
   とを特徴とするインク収容体のインク残量検出装置。
2. （２）前記感圧部材に可動自在に保持された連結部材に
   対し、インク色数に応じた数の連結部材を直列に連結す
   ると共に、この付加した連結部材の各々に感圧部材を装
   着して前記インク色毎の感圧室を形成することを特徴と
   する請求項１のインク収容体のインク残量検出装置。