JPH0615836A

JPH0615836A - インク貯留装置およびインクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH0615836A
Application number: JP17557592A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Hashimoto; 憲一郎橋本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-07-02
Filing date: 1992-07-02
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】【目的】インクジェット記録装置のインク貯留装置に
おいて、簡単な構造で比較的低コストかつ省スペースを
可能とするインク残量検知機構を提供すること。【構成】インク袋３４０の両端部間に張られたばね３
４３は、インク袋３４０に下に凸となるように湾曲させ
る力を作用するが、（ａ）のにようにインク袋３４０に
インクが残っている間は、このインクが作用する力によ
ってインク袋は湾曲しない。これに対して、（ｂ）に示
すように、インク袋３４０のインクがほとんど無くなる
と、インク袋３４０は、ばね３４３の力によって湾曲す
る。この湾曲状態をカートリッジ２７の透明なケースを
介して視ることにより、インク残量がほとんど無いこと
を確認できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインク貯留装置および該
装置を具えたインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙，ＯＨＰ用シートなどの記録媒
体（以下記録用紙または単に紙ともいう）に対して記録
を行う記録装置は、種々の記録方式のものが提案されて
いる。この方式としては、ワイヤードット方式、感熱方
式、熱転写方式、インクジェット方式などが知られてい
る。

【０００３】中でもインクジェット方式は、記録用紙に
直接インクを噴射するものであり、ランニングコストが
安く、記録に伴う騒音が比較的小さな記録方式として注
目されている。

【０００４】インクジェット方式による記録装置におい
ては、記録によるインク消費に伴ってインク補給を必要
とする。このようなインク補給を容易にする一構成とし
て、いわゆるカートリッジタイプのインクタンクが知ら
れている。このタイプのインクタンクは装置本体に着脱
自在とされ、インクタンク内のインクがほぼ消費され尽
くされた時点で新たなタンクと交換されるものである。
また、このカートリッジタイプのインクタンクにおける
貯留形態として、カートリッジケース内に袋を設けて、
この袋内にインクを貯留する構成のものもある。

【０００５】ところで、インクタンクの交換時期を知る
にはインク残量検出機構を用いることが多い。従来のイ
ンク残量検出機構としては、ダイヤフラムを用いた圧力
センサをインク供給路の一部に設けてその供給路の圧力
変化によってインク残量を知るものや、インクタンクケ
ース内の袋にインクを貯留する構成にあっては、このイ
ンク袋のインク消費に伴う変形をこの袋に接するレバー
等の変位に変換し、これによりインク残量を知るものが
知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダイヤ
フラムを用いた圧力センサをインク残量検知に用いる場
合、正確な残量検知に行うためには比較的微妙な圧力変
化に応じてダイヤフラムが動作しなければならず、精度
の高い圧力センサを必要とする。また、レバー等を用い
てインク袋の変形を利用する残量検知機構は、袋のイン
ク残量とレバー等の変位との間の相関が比較的弱く、イ
ンク残量が比較的多いうちにインク残量無しを検出して
しまうことがある。

【０００７】本発明は上述の従来のインク残量検出機構
の問題点を解決するためになされたものであり、インク
袋を用いたインク貯留装置において構造が簡単でコス
ト，スペース的に有利なインク残量検出機構を備えたイ
ンク貯留装置および該装置を備えたインクジェット記録
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
供給するインクを貯留するためのインク貯留装置におい
て、インクを貯留するための袋と、該袋内にほぼインク
が無いときに当該袋を湾曲させる湾曲手段と、を具えた
ことを特徴とする。

【０００９】また、被記録媒体にインクを吐出して記録
を行うインクジェット記録装置において、インクを吐出
するための記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給するイン
クを貯留するためのインク貯留装置であって、インクを
貯留するための袋と、該袋内にほぼインクが無いときに
当該袋を湾曲させる湾曲手段と、を具えたインク貯留装
置と、を具えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】以上の構成によれば、インク袋内のインクがほ
ぼ無くなったときにインク袋は湾曲する。このインク袋
の湾曲が生じたことにより、インク袋内のインク残量が
ほぼ零であることを知ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施例に関するインク
ジェット記録装置の斜視図であり、装置カバーをはずし
た状態を示している。

【００１３】図１において、１はチップ形態の記録ヘッ
ド、２は記録ヘッド１を搭載し記録ヘッド１による走査
のための移動を可能にするキャリッジである。キャリッ
ジ２上には、後述されるように、記録ヘッド１を着脱自
在に搭載するための支持部材、および記録ヘッド１の一
部をなしヘッド駆動回路等がプリントされた基板を保護
するためのカバー部材（図中、一点鎖線）が設けられて
いる。

【００１４】記録ヘッド１は、その前端部に６４個の吐
出口を配設し、これら吐出口の各々には吐出口に連通す
るインク液路が設けられる。さらに、インク液路が配設
される部位の後方には、これら液路にインクを供給する
ための共通液室が設けられる。６４個の吐出口の各々に
対応するインク液路には、これら吐出口からインク滴を
吐出するために利用される吐出エネルギーを発生する電
気熱変換素子やこれに電力を供給するための電極配線が
設けられている。

【００１５】これら電気熱変換素子や電極配線は、シリ
コン等からなる基板上に成膜技術によって形成され、さ
らに、この基板上に樹脂あるいはガラス材等よりなる隔
壁，天板等を積層することによって、上記吐出口，イン
ク液路，共通液室が構成される。記録ヘッド１における
上記構成のさらに後方には、上記電気熱変換素子を記録
信号に基づいて駆動するための駆動回路が、プリント基
板形態で設けられている。

【００１６】キャリッジ２において、以上説明した記録
ヘッド１の後方には、コネクタ９を介してコネクタ基板
１２が配設される。コネクタ基板１２には、記録ヘッド
１との接続のためのコネクタ９および装置本体制御回路
からのフレキシブルケーブル接続のためのコネクタが配
設されている。また、コネクタ基板１２には、コンデン
サ，抵抗等が取付けられ、これらにより、フレキシブル
ケーブルを介して供給される電源電圧の降下や信号に対
するノイズ混入が補償される。さらに、コネクタ基板１
２は、後述されるようにスライド部材上に支持され、上
記カバー部材の開閉動作に伴ってスライドし記録ヘッド
１の端子に対してコネクタ９が接続するよう構成されて
いる。

【００１７】キャリッジ２は、その係合部２ａを介して
ガイド軸３と摺動および回動が可能に係合し、ガイド軸
３は、記録し等の記録媒体が搬送される方向と直交する
よう、記録紙の幅より長い領域にわたって設けられる。
また、キャリッジ２はガイド軸３と平行に張設された不
図示のベルトの一部と接続し、このベルトが不図示のキ
ャリッジモータによって駆動されることにより、キャリ
ッジ２のガイド軸３に沿った移動、すなわち、記録ヘッ
ド１の走査移動が可能となる。また、キャリッジ２およ
び記録ヘッド１はガイド軸３の廻りに回動する力をこれ
らの自重によって得、この力を付勢力として、キャリッ
ジ２に設けられ紙押え板上を摺動するための摺動部材を
介して後述される紙押さえ板８を付勢する。これにより
記録ヘッド１は用いる記録紙の紙厚に応じて記録紙と所
定の間隔をとることが可能となる。

【００１８】不図示の給紙カセットまたは手指しによっ
て給紙される記録紙６は、ペーパー上ガイド７ａおよび
ペーパー下ガイド７ｂによって構成される給紙口を介し
て装置本体に給紙される。ペーパー上ガイド７ａには、
これらの延長上に曲率を有した紙押え板８が連続する。
紙押え板８は、記録紙を紙送りローラ５に対して押圧す
るように配設され、この押圧において記録紙との間に生
ずる摩擦力が、紙送りローラ５と記録紙との間に生ずる
それよりも小さなものとなるような材料によって形成さ
れている。また、ペーパー下ガイド７ｂは紙押え板８と
平行に紙送りローラ５が配設される部位まで延在する。

【００１９】これにより、給紙口から給紙された記録紙
６は紙送りローラの回転に伴って、装置上方に向い１ラ
イン分づつ搬送される。このとき、記録紙６は紙押え板
８とプラテン７とによって記録ヘッド１との間隔を所定
の大きさに規制されながら板状のプラテン７上を摺動す
る。

【００２０】記録ヘッド１は、その走査移動に伴って対
向する記録紙６の記録領域にインク滴を吐出することに
よって１ライン分の記録を行い、この記録と上記１ライ
ン分の記録紙搬送とにより順次１ライン毎の記録が行わ
れ、文字，画像等が形成される。記録のなされた記録紙
６は、その搬送に伴って記録紙搬送経路の上方に設けら
れた排紙ローラ４と拍車４０Ａ，４０Ｂとによって不図
示の排紙トレイ上へ排紙される。一対の拍車４０Ａ，４
０Ｂは、排紙ローラ４に対応して５対設けられ、それぞ
れの拍車対においてはこれら拍車間に拍車クリーナが間
挿される。なお、これら拍車および拍車クリーナを支持
する部材は図１において省略されている。また、拍車４
０Ａは排紙ローラ４に記録紙を介して押圧力を作用し、
拍車４０Ｂはプラテン７との間で記録紙の搬送経路を規
制するように構成されている。排紙ローラ４は、紙送り
ローラ５より大きな周速となるよう回転駆動され、これ
により、記録領域を構成する部分の記録紙６は上方に引
張られる状態となり、記録紙６がプラテン７から浮き上
がる等の記録領域の不良を回避することができる。

【００２１】記録ヘッド１の走査領域に連続する領域の
ホームポジション近傍には、吐出回復処理のための一連
の構成が設けられる。すなわち、吐出口が配設される吐
出口面の水滴，塵埃等をそのワイピング動作によって除
去するためのブレード２６，同様に吐出口面の水滴等を
主に吸収することによって除去するための吸収部材２
５，および吐出口面の密閉，空吐出口，インク吸引のた
めのキャッピングを行うキャップ１３が設けられる。こ
れら各部材は、一体に移動支持部材１４に支持されなが
ら記録ヘッド１の移動領域に対して進退移動できるよう
に構成されており、それぞれ適切なタイミングで各動作
を行う。また、キャップ１３におけるインク吸引は、移
動支持部材１４の中空部およびインクチューブを介して
キヤップ１３と連通するポンプ２４によって行われる。
キャップ１３によるキャッピングの際には、キャップ１
３の保持部材の側面に取付けられたキャップアーム１７
に形成された穴とキャリッジ２に設けられた突起部とが
係合することにより記録ヘッド１が後方へ回動するのを
阻止し、キャップ１３の吐出口面に対するキャッピング
を確実なものとする。

【００２２】紙送りローラ５および排紙ローラ４のそれ
ぞれの回転，吐出口回復機構における動作，すなわち、
キャップ１３，ブレード２６および吸収部材２５一体の
進退移動，ポンプ２４による吸引動作は、フィードモー
タ２１の回転駆動力を利用して行われる。すなわち、装
置本体フレームの一部に取付けられたフィードモータ２
１の回転駆動力は、まず伝達切換ギア列１９に伝達され
る。このギア列１９では、キャッピング２の動作、すな
わち、記録ヘッド１による走査移動、ホームポジション
や吐出回復装置への移動およびこれら位置における停止
等の諸動作に連動した選択ギア（不図示）の移動によっ
て各ギアの選択切換が行われる。これにより、ギア列１
９における各ギアの回転は、紙送りローラ５および排紙
ローラ４へフィード中間ギア２０を介して伝達され、ま
た、一体のキャップ１３等へ最終的にカム１６を介して
伝達され、さらに、ポンプ２４へポンプギア２２および
ポンプカム２３を介して伝達される。

【００２３】記録ヘッド１へのインク供給は、記録装置
本体に装着されるインクカートリッジ２７から、キャリ
ッジ２の動作に追随可能な可撓性のチューブを介して行
われる。また、キャリッジ２の移動位置は、キャリッジ
２に設けられたホームポジションセンサ１１と、キャリ
ッジ２による移動領域の端部近傍に設けられたホームポ
ジション検出用フラグとの係合位置を基準として、キャ
リッジモータのステップ数を計数することによって検知
される。

【００２４】次に、本例にかかるインクカートリッジ２
７およびその装着がなされる本体側の装着部の構成を述
べる。

【００２５】図２（ａ）および（ｂ）は、記録装置本体
側のインクカートリッジ装着部の構成例を示す。

【００２６】まず、図２（ａ）において、３０２はイン
クカートリッジ２７の挿入を受けるカートリッジ収納部
である。３０４は接点ホルダであり、インクカートリッ
ジ２７の装着／未装着を知るための抵抗パターンに接す
る板ばね状接点３０６Ａ，３０６Ｂを保持する。ラッチ
部３０８を収納部３０２の穴部３１０に係合させること
により、接点ホルダ３０４は収納部３０２に組み合わさ
れる。３１２は接点３０６Ａ，３０６Ｂと本体制御部と
を接続するためのコネクタである。

【００２７】３１４はインクカートリッジ２７に収容さ
れた供給用インクの収納袋の内方に侵入する中空の針で
あり、その先端部にインク導入用の穴３１６が設けられ
ている。そして、針３１４の他端にはインク供給チユー
ブが取付けられ、そのチューブがさらに記録ヘッド１に
設けられたヘッドチップ内の共通液室部に接続される。

【００２８】３１８は廃インクパイプであり、インクカ
ートリッジ２７内に進入してその内部に収容されたイン
ク吸収体に対し廃インクを導入する。この廃インクと
は、例えば空吐出やインク吸引で知られる記録ヘッドの
吐出回復処理において排出されるインク、あるいはイン
ク供給系等のインクリフレッシュ処理において排出され
るインクである。

【００２９】３２０はインクカートリッジ２７の留め具
としてのクリックであり、収納部３０２の両側に各１個
設けられる。このクリック３２０は、図２（ｂ）に示す
ように、カートリッジ２７の挿入時にその側面との係合
に伴ってクリック３２０の係合部３２２が弾性でたわむ
ことによりカートリッジ２７の挿入を受容する。引続い
ての挿入によりカートリッジ２７の凹部３３２が係合部
３２２との係合位置に到達したときに係合部３２２が元
の形状に復帰し、これによりカートリッジ２３７はその
位置に固定される。

【００３０】図３はインクカートリッジ２７の構成例を
示す断面図である。

【００３１】ここで、３４０は供給用インクを収納した
インク袋であり、その一端部に設けられた開口にはゴム
製の栓３４２が設けられている。この栓３４２に図２
（Ａ）で上述した針３１４が挿通され、さらに内方に侵
入することにより、インク袋３４０内とインク供給チュ
ーブとの間でインク連通がなされる。３４４は上述の廃
インクを受容するインク吸収体である。

【００３２】図４はインクカートリッジ２７と装置本体
側との相互結合を行う各部を示す斜視図である。ここ
で、３４６はインクカートリッジ２７上面に設けた配線
パターンであり、この配線パターン３４６を介した接点
３０６Ａと３０６Ｂとの間の導通／非導通に応じて本体
制御部はインクカートリッジの装着の有無を検知するこ
とができる。なお、このパターンを収容しているインク
の色や濃度等に応じて定めた抵抗値を有する抵抗パター
ンとすることにより、インクカートリッジの装着の有無
を知ることができるとともに本体制御部はインク色や濃
度等を読取ることもできる。

【００３３】本例においては、インクカートリッジ２７
の挿入動作に伴って、針３１４が栓３４２を貫いてイン
ク袋３４０内部に至ることにより、インク連通がなされ
るカートリッジの位置（以下、位置となる。以下同
じ）と、接点３０６Ａ，３０６Ｂが配線パターン３４６
と接続されるカートリッジの位置（位置と、クリック
３２０と凹部３３２とが係合してインクカートリッジ２
７が保持されるカートリッジの位置（位置）とが、挿
入方向にこの順で位置するように各結合部の位置や寸法
を定めてある。すなわち、操作者がカートリッジ２７を
挿入したときには、まず針３１４がインク袋３４０内部
に侵入し、さらにカートリッジを挿入して行くと次に接
点３０６Ａ，３０６Ｂが抵抗パターン３４６と接続さ
れ、さらに挿入したときに初めてクリック３２０と凹部
３３２とが結合するようにしてある。なお、本例の場合
インクカートリッジ２７は廃インクをも収容するもので
あるので、位置において廃インクパイプ３１８もイン
クカートリッジ２７内に位置するようにするのが望まし
い。

【００３４】以上示したインクカートリッジの構成にお
けるインク残量検知機構のいくつかの実施例について以
下に説明する。

【００３５】（実施例１）本実施例では、インクカート
リッジ２７のケース内に納められているインク袋３４０
内のインク量がほぼ零に等しくなると、このインク袋３
４０が自然に全体が弓形に変形することでインク無しを
操作者に認識させるようにした。

【００３６】以下、本例のインク残量検知機構を図５〜
図７を参照して詳しく説明する。

【００３７】図５は、本例のインクカートリッジを示す
斜視図であり、インク袋３４０内のインクがほぼ無くな
った状態を表している。インクカートリッジ２７のケー
スは上側の部分が透明であり、これにより、内部のイン
ク袋３４０の様子を観察することができる。

【００３８】ところでインク袋は、インクが消費されて
変形する場合、袋の上部と下部とが互いに接合して一枚
の板状になるが、従来のインク袋にあっては、変形の仕
方が一定でないため、例えば上方に凸状に反って変形し
た場合、これが板状になっていても、あたかもインク袋
に多くのインクが残っていて膨らんでいるように見える
場合もある。これにより、操作者はインク残量はまだ、
少なくなっていないと認識することもある。

【００３９】そこで、本例では図５に示すように、イン
ク袋３４０にインクがほとんど無い状態では、インク袋
３４０がその収納状態で下方に凸に湾曲するようなくせ
をつけておく。このとき、インク袋３４０内がインクで
満たされているときは、この袋のくせに逆らってインク
袋３４０の上下対称に膨らみ、インク残量が少なくなる
と、この袋を膨らませるインクによる力がほとんどなく
なるため、インク袋自体の上記くせによって下方に凸状
に湾曲する。このように、下方に凸に湾曲している状態
はカートリッジ上面から透明なケースを介して視認する
ことができ、これにより、インク残量がほぼ零であるこ
とが容易に判別できる。

【００４０】図６（ａ）および（ｂ）、図７（ａ）およ
び（ｂ）は、インク袋にくせをつける代わりに、弾性体
によって湾曲させる構成を示す実施例１の変形例をそれ
ぞれ示す断面図である。

【００４１】図６（ｂ）は、ばね３４３によってインク
袋３４０の両端が引っ張られることにより湾曲する場合
を示し、図７（ｂ）は、袋３４０下部全体を下に凸な弓
形の弾性部材３４５に貼り付けることによって湾曲する
場合を示す。そして、図６（ａ）および図７（ａ）はそ
れぞれインク袋３４にインクが満たされた状態を示して
いる。以上のような図６および図７に示した構成によっ
ても、インクカートリッジ２７のケース上部の透明部分
を介して下方に湾曲したインク袋を視認することによ
り、インク残量がほぼ零であることを知ることができ
る。

【００４２】なお、図６で示した構成のばね３４３の代
わりにゴムあるいは他の伸縮する弾性物を用いてもよ
い。また、図７に示した弓形部材の材料として、本例で
は、板ばねを用いた。

【００４３】上記実施例１に示したインク残量検知機構
の場合、インクカートリッジ２７を装置本体側のカート
リッジ収納部３０２から引き抜くか、あるいは、この収
納部３０２の上面をさらに透明なものとしないと、袋３
４０の湾曲は観察できない。以下で示す各実施例は、こ
のような構成を必要としないものである。

【００４４】（実施例２）図８（ａ），（ｂ）および
（ｃ）は、実施例２にかかるインクカートリッジを、そ
のインク残量の３つの段階にそれぞれ対応して示す断面
図であり、図９（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、図８に
示したインク残量の２つの段階に対応したインクカート
リッジを示す斜視図である。

【００４５】本例に示すインクカートリッジの構成は、
上記実施例１の図５に示す構成とほぼ同様あでり、異な
る点はインク袋３４０の一端部に表示板３４９が接続さ
れていることであり、この表示板３４９はインク袋３４
０がインクで満たされているときには、図８（ａ）およ
び図９（ａ）に示すように、その表示面を下方に向けて
折りたたまれている。また、表示板３４９の表示「ＩＮ
ＫＥＭＰＴＹ」を視認するための透明部材よりなる窓
３４７がカートリッジ２７の一端面に設けられる。

【００４６】図８（ａ）および図９（ａ）に示すよう
に、インク袋３４０にインクが満たされているときに
は、表示板３４９は折りたたまれた状態であり、その表
示は視認できない。インクの消費が進んで、袋３４０内
のインクが残り少なくなった場合でも図８（ｂ）に示す
ように、表示板３４９は折りたたまれたままであり、そ
の表示を視認することはできない。さらにインク消費が
進行して、インク袋３４０内のインクがほぼ零になる
と、図８（ｃ）および図９（ｂ）に示すようにインク袋
３４０の湾曲に伴って表示板３４９が立ち上がり、図９
（ｃ）に示すように窓３４７を介してその表示を視認で
きるようになる。

【００４７】以上のような実施例２によれば、インクカ
ートリッジ２７を装置本体の収納部３０２に収納したま
まの状態でその端部に設けられた窓３４７を視ることに
よりインク残量の有／無を確認することができる。な
お、本例の構成とともに、上記実施例１で説明した構成
を併用することもできる。

【００４８】ところで、上記実施例１および２で示した
インク袋が湾曲する時期とそのときのインク残量との関
係は以下のようにして定めることができる。

【００４９】すなわち、インク袋自体がくせがつけられ
た状態で有する腰の強さあるいはインク袋の湾曲する力
を与えるばね等の弾性体の弾性力と、インク袋内のイン
クが袋に及ぼし袋を膨らまそうとする力との大小に応じ
て湾曲する時期が定まる。そして袋内部のインクが袋を
膨らまそうとする力は、そのインク残量によって変化す
る。

【００５０】また、通常、インク袋には初期状態で４０
〜５０ｃｃ程度のインクが満たされているが、インク残
量が４ｃｃ以下になってインクカートリッジの交換が行
われるようにしないと、ユーザーがインクカートリッジ
を振って残量を確かめた際等にインクが未だ残っている
という感覚を与えることが多い。

【００５１】従って、インク袋内のインク量が４ｃｃ以
下となったときにそのインクによって袋を膨らまそうと
する力にインク袋のくせによる腰の強さあるいは引張力
が打ち勝って湾曲を生じさせるようにすればよい。

【００５２】本実施例の場合、インク袋は内側からＰＥ
（６０μｍ），Ａｌ（９μｍ）およびナイロン（１６μ
ｍ）の３層で構成された９８ｍｍ×７８ｍｍのシート２
枚をその周囲３ｍｍ程を貼り合わせたものである。この
場合、例えば図６に示した構成でばね３４３によって５
〜１０ｇ程度の引張り力を与えると、インク袋内のイン
ク残量が数ｃｃ以下になって初めてインク袋が湾曲を始
める。従ってインク袋が湾曲しているとユーザーが判断
したときには袋内にはほとんどインクは残っていない。
なお、インク袋を幅方向に湾曲させることも勿論可能で
あり、この場合は、引っ張り力を少し強くする。

【００５３】（実施例３）本例は、上記実施例２と同
様、インク残量がほぼ零になった時点で表示板が立上が
り、これを窓を介してユーザーが認識できるインク残量
検知機構に関するものである。

【００５４】図１０（ａ）〜（ｃ）は本例にかかるイン
ク残量検知機構を説明するためのインクカートリッジ内
のインク袋を示す斜視図であり、図１０（ａ）はインク
のなくなった状態、同図（ｂ）はインクで満たされてい
る状態、また、同図（ｃ）はインク残量無しの表示をカ
ートリッジ外部から視た状態をそれぞれ示す。

【００５５】本例も上記実施例２と同様、インク残量が
ほぼ零になると、「ＩＮＫＥＭＰＴＹ」なる表示が表
示窓を介して視認できるものであるが、実施例２とは異
なって、その表示部もインク貯留のためのインク袋の一
部をなす。このため、インク残量がほぼ零になったとき
にその表示部が折れて立ち上がり易いように、インク袋
の表示部と主要部分との間の中央部に開孔部３５２が設
けられている。これにより、袋内のインク袋が折れ曲が
ろうとする力に対抗する力が、開孔部３５２の両側、す
なわち、袋主要部と表示部との境界で最も弱くなり、他
の部分より折れ曲がりやすくなる。

【００５６】図１０（ｂ）に示すように、インク袋３４
０内がインクで満たされているときは、インク袋内のイ
ンクにより袋を上下対称に膨らまそうとする力の方が、
ゴム３５０によって表示部３４９を折り曲げようとする
力より相対的に強いため、表示部は曲がらない。

【００５７】図１０（ａ）に示すように、インク袋内の
インク残量がほぼ無くなると、インク袋を膨らまそうと
する力が減少して、ゴム３５０の引張り力に相対して小
さくなると、その力が最も弱い、表示部３４９と袋主要
部との境界で折れ曲がる。

【００５８】この結果、図１０（ｃ）に示すように、表
示部３４９に表示されインク無しを知らせるため「ＩＮ
ＫＥＭＰＴＹ」なる表示をカートリッジ後方の窓３４
７から確認することができる。なお、実施例１と同様、
インクカートリッジのケースの少なくとも上面の１部を
透明にしておけば、ユーザーがインク袋の折れ曲がりを
見てインク無しを確認することもできる。

【００５９】本実施例に使用したインク袋の材質等は上
記実施例２で説明したものと同様のものであり、また、
表示部がゴム３５０によって折れ曲がって立上がるとき
のインク袋内のインク残量は実施例２と同様数ｃｃ以下
となるよう構成されている。

【００６０】（実施例４）図１１（ａ）および（ｂ）は
表示部を分割して折れ曲がり部分を複数箇所にした実施
例を示す。これによりインク残量検出部の数が増し、残
量検出の信頼性を向上させることができる。

【００６１】例えば、折れ曲がり部分が１カ所の場合、
たまたまその部分のインクが早くなくなった場合、全体
的にはまだインクが残っているのにもかかわらず、表示
部の折れ曲がりが発生することがある。これに対し、折
れ曲がり部分の数を増し、全部が折れ曲がって始めてイ
ンク無しを判断するようにすれば袋全体のインクが無い
という確率は高くなる。

【００６２】（実施例５）図１２（ａ）および（ｂ）は
上記実施例４等で示したゴムの代わりにスプリング７０
１およびひも７０３を用い、その中程に反射鏡７０２を
設けた実施例を示す。

【００６３】反射鏡７０２は反射部分と非反射部分に分
かれており、また、インクカートリッジケースの反射板
７０２に対応する部分には透明の窓３４８が設けられて
いる。さらに記録装置本体側に反射型センサ７０４が設
けられ、窓３４８を介して反射板７０２の反射部分と非
反射部分を検出することができ、本体回路それぞれに検
出信号を送る。

【００６４】図１２（ａ）および（ｂ）に示されるよう
に、インク袋３４０内がインクで満たされているときは
反射型センサ７０４には反射板７０２の非反射部分が相
対している。これに対し図１３（ａ）および（ｂ）に示
すように、インクがほぼ無くなりインク袋３４０の後端
部３４９がスプリング７０１の引っ張り力で折り曲げら
れると、スプリング７０１が縮んだ分だけ反射型７０２
が前方へ移動し、反射板７０２の反射部分が反射型セン
サ７０４に相対する。これにより、反射型センサ７０４
はその検出信号を本体回路へ供給し、装置制御部はイン
ク無しを検知する。そして、この検知に伴い、記録動作
を停止するとともにアラームランプあるいはブザー等で
操作者にインク無しを知らせることもできる。

【００６５】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００６６】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００６７】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００６８】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００６９】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００７０】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００７１】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００７２】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００７３】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、インク
袋内のインクがほぼ無くなったときにインク袋は湾曲す
る。このインク袋の湾曲が生じたことにより、インク袋
内のインク残量がほぼ零であることを知ることができ
る。

【００７５】この結果、簡単で確実なインク残量検出機
構を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかるインクジェット記録
装置をそのカバーを取外した状態で示す斜視図である。

【図２】（ａ）および（ｂ）は、図１に示したインクカ
ートリッジ装着部の詳細を示すそれぞれ分解斜視図およ
び部分断面図である。

【図３】インクカートリッジの構成例を示す断面図であ
る。

【図４】図１に示した装置においてインクカートリッジ
を装着する際の本体側との相互結合を行う各部を説明す
るための斜視図である。

【図５】本発明の実施例１にかかるインクカートリッジ
を示しインク袋内のインクがほぼ無くなったときの状態
を示す斜視図である。

【図６】上記実施例１の変形例を示し、（ａ）はインク
袋内が満たされている状態、（ｂ）はインク残量がほぼ
零になって袋が湾曲した状態を示すインクカートリッジ
の断面図である。

【図７】実施例１の他の変形例を示す断面図である。

【図８】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、本発明の実施
例２にかかるカートリッジを、そのインク袋内のインク
残量に応じて示す断面図である。

【図９】（ａ）および（ｂ）は、図８（ａ）および
（ｃ）にそれぞれ対応する状態を示すインク袋の斜視図
であり、（ｃ）は（ｂ）に示す状態のインクカートリッ
ジの外観斜視図である。

【図１０】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施例３に
かかるインク袋を、そのインク残量に応じて示す斜視図
であり、（ｃ）は（ａ）に示す状態のインクカートリッ
ジの外観斜視図である。

【図１１】（ａ）および（ｂ）は本発明の実施例４にか
かるインク袋を、そのインク残量に応じて示す斜視図で
ある。

【図１２】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施例５に
かかるインクカートリッジを示すそれぞれ断面図および
斜視図である。

【図１３】（ａ）および（ｂ）は、図１２に示したイン
クカートリッジにおいてインク残量がほぼ零になったと
きの状態をそれぞれ示す断面図および斜視図である。

【符号の説明】

１記録ヘッド２７インクカートリッジ３０２カートリッジ収納部３４０インク袋３４２栓３４３ばね３４４インク吸収体３４５弾性部材３４７，３４８窓３４９，３４９−１，３４９−２，３４９−３表示板
（表示部）３５０，３５０−１，３５０−２，３５０−３ゴム３５２，３５２−１，３５２−２開孔７０１ばね７０２反射板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】供給するインクを貯留するためのインク
貯留装置において、インクを貯留するための袋と、該袋内にほぼインクが無いときに当該袋を湾曲させる湾
曲手段と、を具えたことを特徴とするインク貯留装置。
【請求項２】前記インク貯留装置は、前記袋を収納す
るケースをさらに具え、該ケースは前記袋が湾曲したと
きに当該袋の湾曲による凹部を視認できる窓を有するこ
とを特徴とする請求項１に記載のインク貯留装置。
【請求項３】前記インク貯留装置は、前記袋の湾曲に
よって変位し所定位置に位置する表示部をさらに具えた
ことを特徴とする請求項１に記載のインク貯留装置。
【請求項４】前記インク貯留装置は、前記袋を収納す
るケースをさらに具え、該ケースは前記袋が湾曲したと
きに当該袋の湾曲によって前記所定位置に位置する表示
部を視認できる窓を有することを特徴とする請求項３に
記載のインク貯留装置。
【請求項５】前記表示部は前記袋の一部であり、当該
一部分を当該袋の湾曲によって折り曲げることにより前
記所定位置に位置させ、および前記袋に、当該折り曲げ
部分に対応して開口が設けられることを特徴とする請求
項３または４に記載のインク貯留装置。
【請求項６】前記開口は１つの前記折り曲げ部に複数
設けられることを特徴とする請求項５に記載のインク貯
留装置。
【請求項７】前記湾曲手段は、前記袋につけられたく
せであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか
に記載のインク貯留装置。
【請求項８】前記湾曲手段は、前記袋に当該湾曲を生
じさせるよう引張り力を作用する弾性部材であることを
特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のインク
貯留装置。
【請求項９】前記湾曲手段は、前記袋の一部に接続し
予め湾曲した形状を有する弾性部材であることを特徴と
する請求項１ないし６のいずれかに記載のインク貯留装
置。
【請求項１０】前記インク貯留装置は、当該インクを
供給する装置に対して着脱自在に設けられることを特徴
とする請求項１ないし９のいずれかに記載のインク貯留
装置。
【請求項１１】被記録媒体にインクを吐出して記録を
行うインクジェット記録装置において、インクを吐出するための記録ヘッドと、該記録ヘッドに供給するインクを貯留するためのインク
貯留装置であって、インクを貯留するための袋と、該袋内にほぼインクが無いときに当該袋を湾曲させる湾
曲手段と、を具えたインク貯留装置と、を具えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１２】前記インク貯留装置は、前記袋を収納
するケースをさらに具え、該ケースは前記袋が湾曲した
ときに当該袋の湾曲による凹部を視認できる窓を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記
録装置。
【請求項１３】前記インク貯留装置は、前記袋の湾曲
によって変位し所定位置に位置する表示部をさらに具え
たことを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット
記録装置。
【請求項１４】前記インク貯留装置は、前記袋を収納
するケースをさらに具え、該ケースは前記袋が湾曲した
ときに当該袋の湾曲によって前記所定位置に位置する表
示部を視認できる窓を有することを特徴とする請求項１
３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１５】前記表示部は前記袋の一部であり、当
該一部分を当該袋の湾曲によって折り曲げることにより
前記所定位置に位置させ、および前記袋に、当該折り曲
げ部分に対応して開口が設けられることを特徴とする請
求項１３または１４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１６】前記開口は１つの前記折り曲げ部に複
数設けられることを特徴とする請求項１５に記載のイン
クジェット記録装置。
【請求項１７】前記湾曲手段は、前記袋につけられた
くせであることを特徴とする請求項１１ないし１６のい
ずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１８】前記湾曲手段は、前記袋に当該湾曲を
生じさせるよう引張り力を作用する弾性部材であること
を特徴とする請求項１１ないし１６のいずれかに記載の
インクジェット記録装置。
【請求項１９】前記湾曲手段は、前記袋の一部に接続
し予め湾曲した形状を有する弾性部材であることを特徴
とする請求項１１ないし１６のいずれかに記載のインク
ジェット記録装置。
【請求項２０】前記インクジェット記録装置は、前記
袋の湾曲によって変位する被検出部材と、該被検出部材
の当該変位を検出する検出手段をさらに具え、該検出手
段による検出に応じて前記袋のインク残留がほぼ零であ
ることを検知することを特徴とする請求項１１に記載の
インクジェット記録装置。
【請求項２１】前記インク貯留装置は、前記インクジ
ェット記録装置に対して着脱自在とされることを特徴と
する請求項１１ないし２０のいずれかに記載のインクジ
ェット記録装置。
【請求項２２】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
用してインクに気泡を生じさせ、該気泡の生成に伴って
インクを吐出することを特徴とする請求項１１ないし２
１のいずれかに記載のインクジェット記録装置。