JPH0410945A - 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】 技監立国 本発明は、インクジェット記録型に関し、例えば、プリ
ンタ、コピア、ファクシミリに適用されるものである。

焚１１殴 従来、この種のインクジェット記録装置では、記録装置
の動作が正常に行われなくなったのを操作者が感知して
、インクの補給やヘッドの交換を行っていたが、そのた
め操作者はインクの補給やヘッドの交換の時期をインク
の空打ちにより検出していた０例えば、サーマルヘッド
でバブルを形成してインクを吐出する、いわゆるバブル
ジェット記録においては、インク切れでヘッドが過度に
熱せられるので、ヘッドの寿命を縮め、印字品質を劣化
させるという欠点があった。

上記欠点を解決するために、例えば、特開昭６０−２２
４５４９号公報に記載されたものにおいては、インクタ
ンクのインク残量が規準値以下になったことを検出して
、インクの補給またはインクタンクの交換を指示表示す
る手段を設け、ヘッドのインクの空打ちを阻止し、ひい
てはヘッドの寿命を向上させ印字品質を一定水準に維持
することができるようにするとともに、また、インクの
補給またはインクタンクの交換回数を検知して、その回
数がヘッド寿命とインク使用量との相関関係から定めた
規準限界回数を越えたときには、ヘッドの交換を指示表
示する手段を設け、−印字品質の向上が得られ、不測の
プリントミスが防止できるように構成されたインクジェ
ットプリンタが提案されている。

しかしながら、上記公報に記載されているインクジェッ
トプリンタは、１つのヘッドに対して、１つのインクカ
ートリッジを有し、インクが減って印字不能になる状態
を事前に検知して、インクカートリッジの交換を知らせ
る機能を有したものがあるが、以下のような問題点があ
る。すなわち、■オペレータがプリンタの近くにいる場
合は問題ないが、居ない場合にインクの補給またはイン
クカートリッジの交換がされないため、プリントアウト
機能は一時停止の状態が続くことになり、大きな機会損
失となる。また、■通常は、インク残量にある程度余裕
を持たせ、アラーム信号が出ても、いくらかのプリント
アウトは可能なように設定されるにアーエンド）が、大
葉の連続印刷やファクシミリの場合は、十分な対応がで
きない。

またインク残量に余裕を持たせ過ぎると、インクカート
リッジの場合、インクを十分使い切らないうちに交換す
るケースも多くなり、ランニングコストの面で不利にな
る。

且−一敗 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
インクが無くなって印字不能になる確率を著しく小さく
すること、また、特に無人状態でプリントアウトするケ
ースが多い場合（ファクシミリなど）においても確実な
プリントアウト動作を維持させるようにしたインクジェ
ット記録装置を提供することを目的としてなされたもの
である。

豊−一處 本発明は、上記目的を達成するために、（１）インクを
噴射して文字１画像等を記録する記録ヘッド部と、該記
録ヘッド部に前記インクを供給するためのインクカート
リッジまたはインクタンクを有するインクジェット記録
装置において、１つの記録ヘッドに対して少なくとも複
数のインクカートリッジまたはインクタンクを装着し、
前記記録ヘッドと前記インクカートリッジまたはインク
タンク間に、１つのインクカートリッジまたはインクタ
ンクと記録ヘッドとを連通させるための切換弁を有する
こと、更には、（２）前記（１）において、インク量が
減り、インクの噴射が不可能になる状態を事前に検知し
、その検知信号によって、前記切換弁を作動させ他のイ
ンクカートリッジまたはインクタンクと連通させること
、更には、（３）前記（１）、（２）において、インク
が空または一定量以下になったインクカートリッジの交
換またぽインクタンクへのインクの補給を知らせる機能
を有すること、或いは、（４）インクを噴射して文字、
画像等を記録する記録ヘッド部と、該記録ヘッド部に前
記インクを供給するためのインクカートリッジまたはイ
ンクタンクを有するインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッド部と前記インクタンク部とが一体的に構
成されたディスポーザブル型インクジェットヘッドを少
なくとも同一色につき複数個備え、１つの記録ヘッドを
選択して記録すること、更には、（５）前記（４）にお
いて、インク量が減り、インクの噴射が不可能になる状
態を事前に検知し、その検知信号によって記録ヘッドの
駆動信号を他の記録ヘッドに切換え、記録ヘッドと記録
紙等との位置関係を制御する信号系を切換えるようにす
ること、更には、（６）前記（４）、（５）＋こおいて
、インクが空または一定量以下になった記録ヘッドの交
換を知らせる機能を有することを特徴としたものである
。以下、本発明の実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明によるインクジェット記録装置の一実
施例を説明するための構成図で、図中、１，２はインク
タンク（インクカートリッジ）、３はバルブ（切換弁）
、４はサブタンク、５は記録ヘッドのノズル部、６はイ
ンクレベルセンサー７はコンパレータ、８はマイクロコ
ンピュータシステム、９，１４は入出力部、１０はパス
ライン、１１はＣＰＵ　（中央処理装置ｉ）、１２はシ
ステムメモリ、１３はプログラマブルタイマ、１５はバ
ルブドライバ５１６は表示部である。

インクタンクは、別の容器等に入っているインクを本タ
ンクに補給するタイプとし、インクカートリッジはイン
クタンクに相当する容器ごと交換するタイプとする。本
発明の場合はいずれにも適用できるが、以下の説明では
前者のタイプに統一して説明する。切換弁３は、インク
タンク１，２のいずれか一方とインク噴射ヘッド部とを
連通させる。サブタンク４は、ヘッドのノズル部５とバ
ルブ３の間に位置し、インクのレベルを検出できるよう
な構成とする。

第２図（、）〜（Ｑ）は、インクレベルを検出するため
のインクレベルセンサーの例を示す図である０図（ａ）
は静電容器型液面センサ、図（ｂ）は接触型液面センサ
、図（ｃ）は光学式液面センサを各々示す。図中、２１
はインクタンク、２２はインクレベルセンサー　２３は
信号線、２４はインク、２５は発光部、２６は受光部、
２７゜２８は光ファイバである。

まず、図（ａ）の静電容器型液面センサは、−対の電極
を有し、画電極はインクタンク２１内の所定位置にほぼ
垂直にしてインク２４を間に介在するように所定の間隙
を設けて装着される。両電極間に残存インク２４が多い
場合の静電容量と、少ない場合の静電容量と異なるので
、静電容量の相違によりインクタンク２１のインク２４
の残量をアナログ信号として信号線２３を通じ、プリン
タ本体の制御部の一つである第１図のコンパレータ７に
知らせることができる。また、このセンサー２２の出力
信号を用いてインク補給回数を知ることも可能である。

すわなち、アナログ信号の示す残量が増加を示す方向に
変わった場合をインク補給がされたとすることができる
からである。

図（ｂ）は接触型液面センサを適用した場合を示す。こ
の場合は、インクタンク２１のインク２４内に直接投入
された一対の電極間にＡＣ電流を流し、インク２４が無
くなったことによる電流変化によりインク切れが検知さ
れる。よって、この場合には第１図のコンパレータ７を
省略して簡潔化することができる。すなわち、コンパレ
ータ７の代りにインバータを接続し、センサ出力を反転
してインクレベル信号としてＣＰＵＩＩに出力すること
もできるからである。

図（ｃ）は、光方式液面センサを適用した場合を示す。

この場合はいわゆる光フアイバセンサを用いたもので、
インクタンク２１の外部に設けた発光ダイオードや半導
体レーザ等の発光部２５およびホトトランジスタ等の受
光部２６と、インクタンク２１の底部近傍に配設された
光ファイバ２７．２８とを有する。

両光ファイバ２７および２８はインクタンク２１内にお
↓）で所定の間隙を有してその端部が互いに対向するよ
うに配設されているので、両光ファイバ２７．２８の端
部間にインク２４が存在するときは発光部２５から発光
した光を受光側に通過させないが、インク２４が無くな
ると、発光部２５から発光した光は光ファイバ２７から
２８を通じて受光部２６に受光され、インク２４が所定
量以下となった旨を示すインクレベル信号をＣＰＵＩＩ
に送出することかできる。よって、この場合は第１図の
コンパレータ７は不要となり、構成が簡単となる。この
他に、インクレベルセンサー２２としては、例えば歪セ
ンサを有するブルドン管等の圧力センサ、温度変化によ
り液面位置を検知する熱電対など公知のレベルセンサを
適用できる。

コンパレータ（比較器）７は、−レベルセンサー６から
得られるインク残量とあらかじめ定めた所定値との比較
により、所定値以下の場合は、インクが不足している旨
のインクレベル信号を出力する。コンパレータ７から出
力したインクレベル信号はマイクロコンピュータシステ
ム８の入力Ｉ１０　９、およびパスライン１０を通じて
Ｃ：ＰＵｌｌに入力される。１２はシステムメモリであ
り、後述の第４図に示すような本発明に係わる動作に必
要な制御手段等をあらかじめ格納している。ＣＰＵＩＩ
はインクレベル信号に応じて。

インクタンクの切換えのためのバルブ３のドライバ１５
へＩｌｏ　　１４を通じて信号を出してバルブを切換え
る。バルブが切換ったことにより、もう一方のタンク（
通常はインクが保給され終った満タン状態にある）から
、インクが直ちに供給され、プリント動作を停止するこ
となく継続できる。

その後、バルブを切換える前まで使用していたタンク側
にインクを補給するようＣＰＵからＩｌｏを通じて表示
部に表示する。この表示に対しては、すぐに交換する必
要はない（もう一方のタンクが空になるまでの間にやれ
ばよい）から無人動作可能な時間がタンク１個の場合に
対して著しく長くなる。言いかえれば、インクタンクな
しで印写機能停止によるファクシミリの交信不能状態な
どの機会損失を起こす確率を著しく小さくすることがで
きる。

プログラマゲルタイマ１３は両方のタンクにインクがな
いと判断した時にＣＰＵＩＩの指令により作動し、所定
時間経過するまでにインクの補給が行なわれない時には
プリント動作を停止し、何らかのアラームを発生させる
ようにしても好適である。

第３図は、第１図に示すインクタンク部とヘッド部の構
成の一実施例を示す斜視図である。１６は例えば交換す
べきタンクを指示するランプ等である。指示はむろん、
液晶パネル等に文章で示すこともできる。１７はホルダ
ー　１８はキャリッジ、１９はガイド軸、２０はガイド
バーである。

ホルダー１７上には２個のインクタンクまたはインクカ
ートリッジ１，２が搭載され、また、該ホルダー１７に
は記録ヘッド５が設けられている。

さらにこのホルダー１７はキャリッジ１８上に搭載され
、該キャリッジ１８はガイド軸１９とガイドバー２０に
より移動可能となっている。

なお、第１図と同じ作用をする部分については同一の参
照番号が付しである。

第４図は、本発明によるインクジェット記録装置の動作
のフローチャートである。電源投入時、切換バルブ３は
タンク１とヘッドとを連通ずる状態にあるものとして、
以下、各ステップに従って順に説明する。

５ｔｅ１〜５ｔｅ３；まず、電源投入後、各種信号のイ
ニシャライズを行ない、インクレベル信号が入力したか
否かを判断する。

ｍ上」−；一方、電源投入によりインクレベルセンサ６
はＯＮになり、検知信号をコンパレータ７に常時送出す
る。

担」■ユ」−；コンパレータは検知信号によりインクサ
ブタンク内のインクの水準があらかじめ定めた最低基準
位置（比較値）以上であるが否かを判断する。

麩肚よ又；最低基準位置以下となったときはレベル信号
をＣＰｔＪｌｌにＩｌｏ　　９を通じて出力する。

扛肚±；よってインク量が基準値以下になると、工１０
１４を通じて、バルブドライバ１５を作動させて、ヘッ
ド部に連通ずるタンクをタンク１からタンク２に切換え
る。

扛肚旦；同時にプログラマブルタイマをセットし、一定
時間後にインクレベル信号が有が否が判断する。

旦ヨ１３インクレベル信号が有の場合は、タンク２もイ
ンクが無いことになるので、まずタンク２のインク補給
を表示する。

一定時間経ってもインクの補給（Ｔ１）が無い場合は、
プリント動作を停止し、アラームを出す。

１す２」ヨー」−：前記５ｔｅｐ　５でＮｏの場合は、
タンクｌのインク補給を表示してインクが補給されるま
で表示しつづける。この間、タンク２のインクによりプ
リント動作は継続される。

夏−一釆 以上の説明から明らかなように１本発明によると、イン
クタンクまたはインクカートリッジが一個の場合に比べ
てインク補給の表示時間が著しく長くとれるため、長期
留守中のファックス受信や、長時間の無人プリント動作
に好適となり、またオペレータ等がインク補給にアクセ
スするチャンスが多くなるため、インク無しによるプリ
ント動作不能の機会損失を著しく低減できる。

【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
施例を説明するための祷成図、第２図は。 インクレベルセンサーを示す図、第３図は、インクタン
ク部とヘッド部の構成を示す斜視図、第４図は、本発明
によるインクジェット記録装置の動作のフローチャート
である。 １．２・・・インクタンク（インクカートリッジ）、３
・・・バルブ（切換弁）、４・・・サブタンク、５・・
・ヘッドのノズル部、６・・・インクレベルセンサー　
７・・・コンパレータ、８・・・マイクロコンピュータ
システム、９，１４・・・入出力部、１０・・・パスラ
イン、１１・・・ＣＰＵ　（中央処理装置）、１２・・
・システムメモリ、１３・・・プログラマブルタイマ、
１５・・・バルブドライバ、１６・・・表示部。 第２図 ｆ（］１ ＩＣ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、インクを噴射して文字、画像等を記録する記録ヘッ
   ド部と、該記録ヘッド部に前記インクを供給するための
   インクカートリッジまたはインクタンクを有するインク
   ジェット記録装置において、１つの記録ヘッドに対して
   少なくとも複数のインクカートリッジまたはインクタン
   クを装着し、前記記録ヘッドと前記インクカートリッジ
   またはインクタンク間に、１つのインクカートリッジま
   たはインクタンクと記録ヘッドとを連通させるための切
   換弁を有するインクジェット記録装置。 ２、インクを噴射して文字、画像等を記録する記録ヘッ
   ド部と、該記録ヘッド部に前記インクを供給するための
   インクカートリッジまたはインクタンクを有するインク
   ジェット記録装置において、前記記録ヘッド部と前記イ
   ンクタンク部とが一体的に構成されたディスポーザブル
   型インクジェットヘッドを少なくとも同一色につき複数
   個備え、１つの記録ヘッドを選択して記録することを特
   徴とするインクジェット記録装置。