JPH06328717A - インクジェット印刷装置 - Google Patents

インクジェット印刷装置

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JPH06328717A
JPH06328717A JP11612893A JP11612893A JPH06328717A JP H06328717 A JPH06328717 A JP H06328717A JP 11612893 A JP11612893 A JP 11612893A JP 11612893 A JP11612893 A JP 11612893A JP H06328717 A JPH06328717 A JP H06328717A
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JP
Japan
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ink
optical sensor
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light
transparent
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JP11612893A
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English (en)
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Kazuhiko Sato
和彦 佐藤
Tadaaki Ukata
忠明 羽片
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17566Ink level or ink residue control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17566Ink level or ink residue control
    • B41J2002/17573Ink level or ink residue control using optical means for ink level indication

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】経済的で、しかもインクの特性変化等に影響さ
れないインク残量検知を可能とする。 【構成】少なくとも一部が透過部材9により構成された
インク導入部8内のインク6の有無を光学センサ12に
より直接検出することで、インク残量を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インク残量を検知する
手段を具備したインクジェット印刷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット印刷装置は、動作が靜か
で印刷速度が速く、印字用紙への印刷性能が高いために
急速に普及が進んだ。しかし、インクタンク内のインク
がなくなると途端に印字が不可能となる。しかし、通常
この兆候は既印刷物を監視することでは、察知すること
が不可能である。そこで、インクタンク内のインク残量
を検知する手段を具備することが必須条件となる。
【0003】従来この種の技術としては、大気圧に解放
されたインクタンク内にインクを保持したポリウレタン
フォーム等の多孔質インク保持部材と、2本の電極を具
備したものがある。
【0004】この状態で、インクタンク内のインクがイ
ンクジェットヘッドに供給され、インクタンク内のイン
ク残量が減少すると、2本の電極間の電気抵抗が上昇す
る。インクタンク内のインク残量と電極間の電気抵抗に
は明かな相関があるため、電極間抵抗を監視することに
より、インクタンク内のインク残量を検知することが可
能であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術では、
インクの抵抗比により電極間の抵抗が変動するため、イ
ンクの抵抗比が常にある一定値を保つことが必要とな
る。しかし、多くのインクでは環境温度によりインクの
抵抗比が大きく変動する。従って、インク残量検出精度
が環境温度に左右されることとなる。このため、一般に
は温度補償回路等の対策が必要となり、コスト上昇とな
る。
【0006】また、ある種のインクは電極表面に悪影響
を与え、抵抗値にバラツキが発生する。これを避けるた
めに、電極表面に特殊な表面処理が必要とされる場合が
ある。前述の表面処理はかなりのコスト上昇を招くが、
一般にインクタンクは使い捨てであるため、このような
コスト上昇は非常に不経済である。
【0007】本発明はこのような欠点を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、使い捨
てとなるインクタンクのコスト上昇を招く事なく、しか
もインクタンク内のインク残量をいかなる環境条件下に
おいても正確に検知する手段を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
印刷装置では、大気圧に解放されたインクタンクと、少
なくとも一部が透明な透過部材により構成されたインク
導入部と、前記インク導入部のインクの有無を光学セン
サにより検出し、インク残量を検知することを特徴とす
る。
【0009】
【作用】本発明の上記の構成によれば、インクタンク内
のインク残量が充分である期間では、インク導入部には
インクが満たされており、光学式センサから照射された
光は途中のインクに吸収され、その反射光もしくは透過
光を光学センサが受光することはない。従って、インク
タンク内のインク残量が充分であることが検知できる。
【0010】次に、インクタンク内のインクがインクジ
ェットヘッドに供給され、インクタンク内のインクが減
少すると、インク導入部のインクが空気と置換されるこ
ととなる。この状態では、光学式センサから照射された
光は途中のインクに吸収されることなく、反射または透
過する。この反射光もしくは透過光を光学センサが受光
することとによって、インクタンク内のインクエンドが
検知できる。
【0011】
【実施例】以下に本発明の1つの実施例を図面にもとず
いて説明する。図5は、記録を行う印刷装置本体を示
す。インクジェットヘッド1は、ヘッドユニット50に
取り付けられており、ヘッドユニット50はキャリッジ
51に装着されガイド軸52に沿って左右に移動する。
この時インクジェットヘッド1より、インク滴を選択的
に印字用紙53に吐出することにより印刷を行う。図3
はヘッドユニット50とキャリッジ51の詳細図であ
る。このA−A断面を図1に示す。インクジェットヘッ
ド1は、ヘッドユニット50を構成するインクタンク2
に接着されている。また、通気孔13により大気圧に解
放されているインクタンク2内部にはポリウレタンフォ
ーム等の多孔質インク保持部材3が内蔵されている。イ
ンク保持部材3の一部は、フィルタ4が取り付けられて
いるインク取出口5に圧接されている。このため、イン
ク保持部材3の圧接されている部分には他の部分に比較
して大きな毛管現象が現れ、インク保持部材3内のイン
ク6をこの部分に集める作用が働く。従って、インク保
持部材3に充分なインク6が保持されている間は、イン
クジェットヘッド1によりインク6が消費されても、前
述の毛管現象によりインク取出口5付近に集液され、イ
ンク溜り7には常にインク6が供給されることになる。
また、インク溜り7とリザーバ11の間には、板状の透
過部材9と反射部材10の間隙により構成されたインク
導入部8が配されている。透過部材9は透明もしくは、
半透明のプラスチック材料等により形成されている。反
射部材10は反射率の高い特性を持つものであれば良
く、もしインクタンク2自体が充分な反射率を持つ材質
で形成されているのであれば、別部材とする必要はな
い。このように形成、配置されたインク導入部8も、イ
ンク溜り7と同様にインク保持部材3に充分なインク6
が保持されている間は、常にインク6が満たされてい
る。また、ヘッドユニット50がキャリッジ51に装着
されると、キャリッジ51上に固着されている反射型光
学センサ12が図1および図3に示されているように、
反射部材10に対向する位置にセットされる。
【0012】以上述べた状態、つまりインク保持部材3
に充分なインク6が保持されている状態では、反射型光
学センサ12より照射された光は、透過部材9を透過
し、インク導入部8に満たされているインク6に吸収さ
れる。従って、反射光が再び反射型光学センサ12に戻
ってくることはない。つまり、インク保持部材3に充分
なインク6が残されていることが検知されるのである。
【0013】次に、インクジェットヘッド1により相当
量のインク6が消費されインク保持部材3中の使用可能
インク6がなくなった場合について説明する。前述のよ
うにインクタンク2は通気孔13を通し、大気に解放さ
れているためインク保持部材3の使用可能インク6がな
くなると、インク溜り7に空気が侵入する。このような
状態で、さらにインク6が消費されるとインク溜り7中
のインク6もなくなり、ついにはインク導入部8内にも
空気が侵入し、インク6と空気の界面101を形成す
る。この空気の侵入がさらに進み、界面101がS方向
に移動して反射型光学センサ12の光軸位置のインクが
なくなると、反射型光学センサ12より照射された光が
途中でインク6に吸収されることなく反射部材10に到
達することになる。この光は反射部材10により、反射
されて再び透過部材9を透過し、反射型光学センサ12
の受光部に到達することとなる。つまり、反射型光学セ
ンサ12の受光部に反射光が到達することにより、イン
ク残量がなくなったことが検知されるのである。
【0014】また、図4に示すように透過部材9により
形成されたインク導入部8を跨ぐように透過型光学セン
サ30を配し、透過型光学センサ30の発光部31より
照射された光を受光部32に受光されるか否かによりイ
ンク導入部8のインク6の有無を検出することによって
もインク残量の有無が検知されることは言うまでもな
い。
【0015】また、透過部材9及び反射部材10に撥水
性を持たせることにより、インク6と空気が置換される
際にインク滴が透過部材9及び反射部材10に残ること
がなくなり、より正確な検出が可能となる。
【0016】次に本発明の他の実施例を図面にもとずい
て説明する。図6は本発明の他の実施例のヘッドユニッ
ト50とキャリッジ51の詳細図である。キャリッジ5
1上には、反射型光学センサ12が固着されている。ヘ
ッドユニット50がキャリッジ51に装着されると、反
射型光学センサ12は透過部材9に対向する位置にセッ
トされる。この状態でのC−C断面を図7に示す。イン
クジェットヘッド1は、ヘッドユニット50を構成する
インクタンク2に接着されている。また、通気孔13に
より大気圧に解放されているインクタンク2内部には網
状のポリウレタンフォーム等の多孔質インク保持部材3
が内蔵されている。インク保持部材3の一部は、フィル
タ4が取り付けられているインク取出口5に圧接されて
いる。また、透過部材9と反射部材10により構成され
ているインク保持部材3の一端も大気圧に解放されてお
り、他端にはインク導入口14が設けられている。この
インク導入口14もインク取出口5がインク保持部材3
に圧接している近傍でインク保持部材3に圧接してい
る。そして、前述のインク保持部材3への圧接力は、
「インク取出口5の圧接力」>「インク導入口14の圧
接力」となるように設定されている。前述のように、多
孔質体であるインク保持部材3を部分的に圧縮すると、
その部分の毛細管力は他の部分に比較して強くなる。従
って、以上のように置かれたインク保持部材3の各部の
毛細管力は、「インク取出口5の圧接部」>「インク導
入口14の圧接部」>「その他の非圧縮部分(以下非圧
縮部分と称す)」となる。このような状態でインクジェ
ットヘッド1によりインク6が消費されると、インク溜
り7にはインク取出口5に圧接しているインク保持部材
3より供給されるが、この部分のインク保持部材3の毛
細管力は最も強いために、インク保持部材3の他の部分
のインク6を集めてしまう。つまり、事実上インク保持
部材3中のインク6は、圧縮されていない部分、つまり
「非圧縮部分」、次に「インク導入口14の圧接部」、
最後に「インク取出口5の圧接部」の順に消費されるこ
とになる。従って、インク保持部材3に充分なインク6
が保持されている状態では、インクジェットヘッド1で
インク6が消費されてもインク導入口14の圧接部のイ
ンク6が、消費されることはない。よって、インク導入
部8内のインク6に変化は生じない。この状態では、反
射型光学センサ12より照射された光は、透過部材9を
透過し、インク導入部8に満たされているインク6に吸
収される。従って、反射光が再び反射型光学センサ12
に戻ってくることはない。つまり、インク保持部材3に
充分なインク6が残されていることが検知されるのであ
る。
【0017】次に、インクジェットヘッド1により相当
量のインク6が消費されインク保持部材3の前述「非圧
縮部分」中の使用可能インク6がなくなった場合につい
て説明する。「非圧縮部分」中の使用可能インク6がな
くなると、次に毛細管力が弱いインク保持部材3の「イ
ンク導入口14の圧接部」中のインク6が消費されるこ
ととなる。図7に示すようにインク導入口14は、イン
ク導入部8に連結されている。このインク導入部8のイ
ンク6にも、インク6の表面張力、インク6とインク導
入部8の構成部材との接触角、インク導入部8の間隙に
より決定される毛細管力が作用している。しかし、イン
ク導入部8の毛細管力は、インク保持部材3の「インク
導入口14の圧接部」の毛細管力より弱くなるように設
定されている。従って、インク保持部材3の「インク導
入口14の圧接部」中のインク6が消費されると結果的
に、この分のインク6はインク導入部8より補充される
こととなる。インク導入部8からのインク6の補充が進
むと、インク6と空気の界面102がT方向に移動し、
ついには反射型光学センサ12の光軸位置のインク6が
なくなる。この状態では、反射型光学センサ12より照
射された光が途中でインク6に吸収されることなく反射
部材10に到達することになる。この光は反射部材10
により、反射されて再び透過部材9を透過し、反射型光
学センサ12の受光部に到達することとなる。つまり、
反射型光学センサ12の受光部に反射光が到達すること
により、インク残量がなくなったことが検知されるので
ある。また、本実施例においても図8に示すようにイン
ク導入部8を透過部材9により形成し、透過型光学セン
サ30を跨ぐように配し、透過型光学センサ30の発光
部31より照射された光を受光部32に受光されるか否
かによりインク導入部8のインク6の有無を検出するこ
とによってもインク残量の有無が検知されることは言う
までもない。
【0018】また、透過部材9及び反射部材10に撥水
性を持たせることにより、インク6と空気が置換される
際にインク滴が透過部材9及び反射部材10に残ること
がなくなり、より正確な検出が可能となる。
【0019】以上は、ヘッドとインクタンクが一体のデ
ィスポーザブルタイプのヘッドユニットを例に説明した
が、ヘッドとインクタンクが別体であっても本発明を実
施することになんの問題もないことは言うまでもない。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、透過
部材と反射部材もしくは透過部材のみにより構成された
インク導入部のインクの有無を光学センサにより直接検
出することにより、インクタンク内のインク残量を検知
することとなる。従って、環境条件等の変化によってイ
ンクの特性に変化が生じたとしてもインク残量検知にな
んらの影響も与えず、正確な検知が可能となるという効
果がある。また、使い捨てとなるインクタンクへの特別
な部品の付与、加工を必要としないために経済的なイン
クタンク構成とすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例を示す断面図。
【図2】 本発明の一実施例を示す断面図。
【図3】 本発明の一実施例を示す構成図。
【図4】 本発明の他の実施例を示す断面図。
【図5】 本発明の印刷装置の構成図。
【図6】 本発明の他の実施例を示す構成図。
【図7】 本発明の他の実施例を示す断面図。
【図8】 本発明の他の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
1 インクジェットヘッド 2 インクタンク 3 インク保持部材 4 フィルタ 5 インク取出口 6 インク 7 インク溜り 8 インク導入部 9 透過部材 10 反射部材 11 リザーバ 12 反射型光学センサ 13 通気孔 14 インク導入口

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インク滴を選択的に印字用紙に吐出し印
    字を行うインクジェット印刷装置において、大気圧に解
    放されたインクタンクと、少なくとも一部が透明または
    半透明の透過部材より構成されたインク導入部と、前記
    インク導入部のインクの有無を光学センサにより検出
    し、インク残量を検知することを特徴とするインクジェ
    ット印刷装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも一部が透明または半透明の透
    過部材と少なくとも一部が反射率良好な反射部材との間
    隙により形成された前記インク導入部を有し、前記反射
    部材に向けて光を照射し、その反射光を受光することに
    より前記インク導入部のインクの有無を光学センサによ
    り検出し、インク残量を検知することを特徴とする請求
    項1記載のインクジェット印刷装置。
  3. 【請求項3】 少なくとも一部が透明または半透明の透
    過部材により形成された前記インク導入部を有し、前記
    インク導入部を挟んで配された光学センサの発光部より
    照射された光を受光部にて受光することにより前記イン
    ク導入部のインクの有無を検出し、インク残量を検知す
    ることを特徴とする請求項1記載のインクジェット印刷
    装置。
  4. 【請求項4】 前記インク導入部をインクを貯蔵するイ
    ンクタンクとインクジェットヘッドの間に配したことを
    特徴とする請求項1記載のインクジェット印刷装置。
  5. 【請求項5】 大気圧に解放された前記インクタンク内
    の多孔質インク保持部材と、一端を大気圧に解放し一端
    を前記多孔質インク保持部材に圧接した前記インク導入
    部を有することを特徴とする請求項1記載のインクジェ
    ット印刷装置。
  6. 【請求項6】 前記インク導入部の構成部材に撥水性を
    持たせることを特徴とする請求項1記載のインクジェッ
    ト印刷装置。
JP11612893A 1993-05-18 1993-05-18 インクジェット印刷装置 Pending JPH06328717A (ja)

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