JPH04135862A - インクジェットプリンタ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］ 二の発明は、インクジェットプリンタのインク残量検出
装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、インクジェットプリンタのインク残ＱｉＢ出
装置は、インクを収納したインク袋内の対向する２面の
一方の而に一対の電極を取り付け、他方の面に上記一対
の電極に股かる長さを有する接片を取りつけ、インクが
なくなりインク袋か潰れると接片か一対の電極に当接し
て電極間か導通し、これによりインクかなくなったこと
を検知する機構かある。また、インクを収納したインク
袋を納めたインクカートリッジにレバーを回転可能に取
り付け、そのレバーの一端をインク袋の外表面に当接さ
せ、これによりインクかな（なりインク袋か漬れるにし
たかってレバーか回転するため、レバーの回転変位によ
りインク残量を検知するようにした機構かある（特開昭
６３−２０７６５２号公報）。

［解決しようとする課題］ しかし、前者の機構ではインク袋か潰れたときに、接片
か双方の電極に当接てきず電極間の確実な導通がとれな
い場合かあり、また後者の機構ではインクカートリッジ
の中にメカニックな機構を設けるためにカートリッジか
大きくなり、また部品点数か増えてコスト高になるとい
う問題点があった。

そこで本発明の目的は、インクの残量を確実に検出でき
、低コスト化およびインクカートリッジの小型化が可能
なインクの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］ 上記目的を達成するために、本発明のインク残量検出装
置は、ヘッドモジニールにインクを導くインク流路か形
成してある連結体を含み、上記連結体には、インク流路
の一部をなしかつ開口部を釘するインク通過室と、イン
ク通過室の側壁端面に固るされて上記開口部を閉塞する
可撓性圧電シートとが設けである。そして、この可撓性
圧電シートの出力電圧によりインク残量を検出するもの
である。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図示のように、キャリッジ（図示省略）上には、イ
ンクカートリッジ１．連結体２及びヘットモジュール３
が結合してある。

インクカートリッジ１は、内部にインクが収納されたイ
ンク袋５か収めてあり、インク袋５の口はセプタム６に
連結している。セプタム６はインクカートリッジ１の外
部にゴム部６ａが設けである。インクカートリッジ１は
図示しない手段により、キャリッジ上に着脱可能に装着
されるようになっており、インクカートリッジ１か装着
されたときゴム部６ａに後述のニードル１０か貫入され
る。

連結体２は第１〜４図示のように、インクカートリッジ
１からヘッドモジュール３ヘインクを導くインク流路を
形成したものであり、ポリエチレン、ポリプロピレン等
の耐薬品性の良い材料により一体成形されている。連結
体２は上方へ延びた第１のインク通過室２ａ及び蛇行し
たインク溝が形成してある第２のインク通過室２ｂによ
り構成してある。

第１のインク通過室２ａはヘッドモジュール３側に直線
状のインク溝２Ｃが刻設してあり、下端部には、フィル
タ機構７を介してニードル１０がインクカートリッジ１
側に取り付けられ、上端部は、インクカートリッジ１側
へ延びた連絡通路２ｄにより第２のインク通過室２ｂと
連通している。

フィルタ機構７は、フィルタ８とインク室２ｅ及びイン
ク室２ｅの下端部に設けられたニードル１０の連通孔１
０ａにより構成されている。

ニードル１０は第３図示のように、前方部に連通孔１０
ａと連通ずる横孔１０ｂが開けられている。

第１のインク通過室２ａのインク溝２Ｃを形成する側壁
の端面には、金属の蒸着またはスパッタリング等の方法
で電極２ｆが形成されている。そしてこの電極２ｆに、
導電性接着剤により可撓性圧電シート１１が固着してあ
る。可撓性圧電シート１１が第１のインク通過室２ａの
電極２ｆに固着してある部分は、第４図においてクロス
ハツチングで示されている。この可撓性圧電シート１１
は圧電特性を有する薄膜（日本ペンウォルト製のＰＶＤ
Ｆなと）からなり、図示しないか表裏両面に電極が形成
されている。そして、この両面の電極には、リード線１
２ａ、１２ｂがそれぞれ接続されている。

第２のインク室２ｂは円形の大きな凹部２ｇが刻設され
、その凹部２ｇの下端に連絡通路２ｄが連通されインク
流入口となり、凹部２ｇの略中央位置に一対のインク排
出口２ｈか設けである。また凹部２ｇの内側には、イン
ク流入口とインク排出口とを連通ずる蛇行しかつ左右対
称のインク溝２１を区画するために、端面と同一高さの
凸部２ｊか連結体２と一体に形成してある。インク溝２
１は一旦四部２ｇの側面に沿って凹部２ｇの上端部付近
に至り、そこより凹部２ｇの周方向に下降してインク排
出口２ｈの下方へ下がり、そこより上昇してインク排出
口２ｈへ至っている。インク溝２１はこのような形状で
あるため、凹部２ｇの上端部２に付近においてインク中
の気泡はトラップされ、気泡がインク排出口２ｈへ至る
ことが阻止される。一対のインク排出口２ｈはいずれも
ヘッドモジュール３側に排出管２ｍか形成してある。

四部２ｇを形成する側壁の端面には、クロスＩ＼ッチン
グで示すように、凹部２ｇの周縁部に可撓性シート１３
が固着してある。可撓性シート１３は、ポリプロピレン
、ポリエチレンなどの耐薬品性かあ〜る材料からなる薄
膜で形成され、可撓側を有し、熱融着、超音波融着によ
り固着されている。

第１図示のように、ヘッドモジュール３は、突出する一
対のインク供給パイプ３ａが連結部材１４により排出管
２ｍと接続され、インク供給パイプ３ａはインク溜め３
ｂと連通し、ここより各圧電素子作用室３Ｃへ別れ、イ
ンクはノズル部３ｄに鉛直方向２列に形成してある各ノ
ズル（図示省略）より吐出される。ヘッドモジュール３
には各圧電素子作用室３Ｃにそれぞれ圧電素子３ｅが設
けである。

次に作用について説明する。

インクカートリッジ１をキャリッジの上に装着してニー
ドル１０とセプタム６とを結合する。ブノンタの最初の
使用時等の場合はインク吸引手段（図示省略）等により
ノズル部３ｄより吸引する。

すると連結体２、ヘッドモジュール３の中の空気等が吸
い出されて、インク袋５の中のインクかニードル１０を
経てヘッドモジュール３の方へ充填されていく。

プライミングシーケンスによりインクのへ・ノドモシュ
ールへの充填か終わると、印字信号（こ従ってキャリッ
ジかホームポジションから記録位置１こ移動し、印字位
置を往復しなから印字を行なっていく。このとき、キャ
リ・ノジの移動等により連結体２．ヘッドモジュール３
等の中のインクに圧力変動か発生する。しかし、連結体
２の第２のインク通過室２ｂの後面および第１のインク
通過室２ａの前面は可撓性シート１３及び可撓性圧電ン
ト１１て形成してあるため、これらのシート１３および
１１か圧力の変動に応して撓み、圧力の変動が吸収され
る。従って、インクの圧力変動か発生することによるノ
ズル部３ｄからのインク吐出の不均一等が防止され、均
一で高精度のインク吐出が可能となる。

インク袋５の中に収納されたインクの中の空気の気泡、
ごみ等がインクの使用に従ってニードル１０より連結体
２側へ人っていく。しかし、フィルタ８があるために、
気泡、ごみ等かそこでトラップされて、インク室２ｅの
上方に溜まる。またフィルタ８を通過した気泡や、イン
クの中に溶存していて第１のインク通過室２ａまたは第
２のインク通過室２ｂで、集積されて発生した電池は直
線状のインク溝２ｃ、蛇行したインク溜２１に沿って進
み、凹部２ｇの上端部２ｋに溜まる。従って、ヘッドモ
ジュール３へは気泡、ごみ等のない清浄なインクが供給
され、インクの吐出不良、ノズルの目詰まり等が防止さ
れる。

インク袋５の中にインクが十分にある間は、流路内のイ
ンクの圧力はほぼ一定であり、第１のインク通過室２ａ
内にもインクか充満し、可撓性圧電シート１１は外側へ
脹らむように撓む。可撓性圧電シート１１は圧電特性を
有しているため、この撓みによって電圧か発生する。こ
の電圧を、リド線１２ａ、１２１）を介して図示しない
検出手段で検出し、インクか十分あることか検知できる
。

インク袋中５のインクかなくなると、第１のインク通過
室１１内のインクも減少し、可撓性圧電シート１１に加
わる圧力も弱まり、可撓性圧電シトは撓まなくなり、電
圧は発生しなくなる。さらにインクか減少すると、第１
のインク通過室２ａ内に負圧が生し、可撓性圧電シート
１１は内側へ撓む。この時、外側へ撓んだ時と逆の極性
の電圧か生しる。この電圧を、リード線１２ａ。

１２ｂを介して検出手段で検出することにより、インク
かなくなったことが検知できる。

インクかなくなると、インクカートリッジ１を外して新
しいインクカートリッジ１を装着する。

この際、ニードル１０内には空気か混入するか、ニード
ル１０の前方に設けであるフィルタ８により阻止され、
連結体２．ヘットモジュール３内に空気が入るのが防止
される。インクカートリッジ１を交換すると、第１のイ
ンク通過室２ａ内に再びインクか充満し、可撓性圧電シ
ート１１は外側へ撓み、再び電圧の極性か変わる。これ
を検出することによってインクがあることか検知される
。

二のように、インクかある時とインクがない時では、発
生される電圧の極性が異なるため、この違いを検知する
ことによってインク残量か検出できる。また、インク量
に応して可撓性圧電シート１１の撓み変位か変わり、発
生する電圧の大きさか違ってくるため、電圧の大きさで
インク量か細かく検出できる。

更に上記実施例では圧電素子を用いたか、本発明はバブ
ルシェツトを用いたもの等、種々の形式のインクジェッ
トプリンタに適用可能である。

［効果コ 以上のように本発明は、インクの圧力に基づいてインク
残量を検出するため、インクの残量を確実に検出てき、
またメカニックな機構を要しないため、低コスト化やイ
ンクカートリッジ及びキャリッジの小型化か可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図はキャリッジ上のヘッドモジュール。 連結体部、インクカートリッジの間の結合状態を示す部
分破断側面図、第２図は連結体部の背面図、第３図は第
２図及び第４図のＡ−Ａ線断面図、第４図は連結体部の
正面図である。 ］　　　　・インクカートリッジ、 ２・　　・連結体、 ２ａ・　・インク通過室、 ３・　　・ヘッドモジュール、 １１　　・可撓性圧電シート。 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ヘッドモジュールにインクを導くインク流路が形成し
   てある連結体を含み、 上記連結体には、上記インク流路の一部をなしかつ開口
   部を有するインク通過室と、上記インク通過室の側壁端
   面に固着されて上記開口部を閉塞する可撓性圧電シート
   とが設けてあり、 上記可撓性圧電シートの出力電圧によりインク残量を検
   出する ことを特徴とするインクジェットプリンタのインク残量
   検出装置。