JPH08112912A

JPH08112912A - インクジェット式記録装置

Info

Publication number: JPH08112912A
Application number: JP27702394A
Authority: JP
Inventors: Takakazu Fukano; 孝和深野
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1994-10-17
Filing date: 1994-10-17
Publication date: 1996-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】インクカートリッジのインク残量検出用電極
とインクエンド判定手段との接続用リード線の数を大幅
に少なくすること。【構成】インクの残量により電気抵抗が変化するイン
ク残量検出電極を有するインクカートリッジ９、１０を
キャリッジ１に搭載し、キャリッジ１を往復動させて記
録媒体に印刷を行うインクジェット式記録装置におい
て、インクカートリッジ１の表面に設けられ、インク残
量検出用電極に接続する接触端子４５、４６、６６〜７
１と、キャリッジ１の移動経路に対向して接触端子４
５、４６、６６〜７１に導電的に接触する接触手段８
０、８１と、インク残量検出用電極の電気抵抗値からイ
ンクの有無を判定する判定手段とを備える。キャリッジ
１が移動してカートリッジ表面の接触端子４５、４６、
６６〜７１が静止系側に配置された接触手段８０、８１
と対向して導電関係を形成するため、インク残量検出用
電極と判定手段とを接続するリードパターンの数がイン
ク残量検出用電極の数よりも大幅に少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット式記録
ヘッドとインクカートリッジをキャリッジに搭載し、キ
ャリッジを往復動させながら印字信号に一致させて記録
ヘッドからインク滴を吐出させて印刷を行うインクジェ
ット式記録装置、より詳細には前記記録装置用のインク
エンド検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式記録ヘッドとインクカ
ートリッジをキャリッジに搭載し、キャリッジを往復動
させながら印字信号に一致させて記録ヘッドからインク
滴を吐出させて印刷を行うインクジェット式記録装置に
おいては、インクカートリッジ内の電気抵抗からインク
の残量を検出するインク残量検出用電極を挿入し、電気
抵抗に基づいてインク残量を検出することが行われてい
る（実開昭59-164735号公報）。

【０００３】この電極は、通常、記録ヘッドに接続する
フレキシブルケーブルの導電パターンを介して判定手段
が接続されていて、インクエンドを検出するようになっ
ているが、カラー印刷を行う場合には、記録ヘッドの多
数のアクチュエータに駆動信号を供給する必要上、フレ
キシブルケーブルに多数の導電パターンを形成する必要
があり、その上にさらに少なくとも３種類のインクカー
トリッジの各インク残量検出量電極と判定手段とを接続
する導電パターンが必要になってフレキシブルケーブル
の幅が大きくなるため、ケーブルの引き回しが複雑にな
るばかりでなく、筐体の大型化を招くという問題があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろはインクカートリッジのインク残量検出用電極とイン
クエンド判定手段との接続用のリードパターンの数を大
幅に少なくすることができる新規なインクジェット式記
録装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、インクの残量により電気抵
抗値が変化するインク残量検出用電極を有するインクカ
ートリッジと、前記インクカートリッジからインクの供
給を受けるインクジェット式記録ヘッドをキャリッジに
搭載し、前記キャリッジを往復動させて記録媒体に印刷
を行うインクジェット式記録装置において、前記インク
カートリッジの表面に設けられ、前記インク残量検出用
電極に接続する接触端子と、前記キャリッジの移動経路
に対向して前記接触端子に導電的に接触する接触手段
と、前記インク残量検出用電極の電気抵抗値から前記カ
ートリッジ内のインクの有無を判定する判定手段とを備
えるようにした。

【０００６】

【作用】キャリッジが移動してカートリッジの接触端子
が静止系側に配置された接触手段と対向して導電関係を
形成するため、インク残量検出用電極と判定手段とを接
続するリードパターンの数がインク残量検出用電極の数
よりも大幅に少なくなる。

【０００７】

【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示すも
のであって、図中符号１はキャリッジで、ガイド部材２
に支持され、タイミングベルト３を介してステップモー
タ４に接続されていて、プラテン５に平行に往復動可能
に構成されている。

【０００８】キャリッジ１にはインクを吐出するノズル
開口列を備えた記録ヘッド、この実施例では黒色インク
を吐出する第１インクジェット式記録ヘッド７と、カラ
ーインクを吐出する第２インクジェット式記録ヘッド８
（図２）とが、キャリッジ１の移動方向に一定の間隔で
設けられ、これら各記録ヘッド７、８の上部には黒色イ
ンクカートリッジ９と、カラーインクカートリッジ１０
を着脱自在に搭載できる後述のインクカートリッジ装着
機構１４が設けられている。

【０００９】図中符号１２は、前述のキャッピング装置
で、キャリッジ１の移動に連動して２つの記録ヘッド
７、８のノズル開口面を覆うキャッピング位置と、ノズ
ル開口面から離れる非キャッピング位置との２位置を占
めるスライダ３０に、弾性材料からなる第１キャップ部
材３１、第２キャップ部材３２が設けられている。これ
らキャップ部材３１、３２は、それぞれ対応する第１記
録ヘッド７と第２記録ヘッド８を密封可能で、しかも離
間した状態で各記録ヘッド７、８から吐出されるインク
滴を確実に受け止めることができる開口面積を備えてい
る。

【００１０】このような構成により、非印刷時には各記
録ヘッド７、８を封止し、また印刷時には一定の時間間
隔で各記録ヘッド７、８がインク吐出能力を回復するた
めに実行する空吐出のインクを受け止め、さらにはイン
クカートリッジ９、１０の交換時にはポンプ手段１３の
吸引力を記録ヘッド７、８に作用させてインクカートリ
ッジ１０から記録ヘッド７、８にインクを充填するのに
供される。

【００１１】１５は、キャッピング装置１２の近傍のフ
レーム等の静止系に設けられた接触手段固定部材で、後
述するインクカートリッジのインク残量検出用電極の接
触端子４５、４６、６６〜７１の移動軌跡Ｍ、Ｍに対向
する位置に接触部材８０、８１を位置決めしている。

【００１２】図３は、モノクロ印刷用のインクカートリ
ッジの一実施例を示すものであって、フォーム室を形成
する容器４０の底面に記録ヘッドのインク供給針と接続
するインク供給口４１を備え、多孔質弾性部材４２を圧
縮ぎみに充填して、この多孔質弾性体４２に黒色のイン
クが含浸されている。

【００１３】インク供給口４１の近傍には一定の間隔を
持たせて２本のインク残量検出用電極４３、４４が上下
方向に容器４０を貫通させて設けられている。なお、図
中符号４７は容器４０の蓋を示す。

【００１４】図４は、カラー印刷用のインクカートリッ
ジの一実施例を示すものであって、容器５０を仕切り板
５１、５２で３つのフォーム室に区分して各フォーム室
の底面に記録ヘッドのインク供給針と接続するインク供
給口５３、５４、５５を設けるとともに、各フォーム室
に多孔質弾性部材５６、５７、５８を圧縮ぎみに充填し
て、これら多孔質弾性体５６、５７、５８にそれぞれシ
アン、マゼンタ、イエロのインクが含浸されている。

【００１５】インク供給口５３、５４、５５の近傍には
一定の間隔を持たせて２本のインク残量検出用電極６
０、６１、６２、６３、６４、６５が上下方向に各フォ
ーム室の壁を貫通させて設けられている。なお、図中符
号７３は容器５０の蓋を示す。

【００１６】そして各インク残量検出用電極４３、４
４、及び６０、６１、６２、６３、６４、６５の外部に
露出した端部には接触端子４５、４６、６６、６７、６
８、６９、７０、７１が形成されていて後述する接触部
材８０、８１と確実に導電関係を形成できるようになっ
ている。

【００１７】このような構成により、キャリッジが印刷
領域外を移動すると、インクカートリッジ９の接触端子
４５、４６、及びインクカートリッジ１０の接触端子６
６、６７、６８、６９、７０、７１が接触部材８０、８
１と接触して導電関係を形成することになる。

【００１８】図５は、インクエンド検出装置の一実施例
を示すものであって、キャリッジ１の移動により順次イ
ンクカートリッジ９、１０に設けられている接触端子４
５、４６、６６、６７、６８、６９、７０、７１に接触
して導電関係を形成する接触部材８０、８１の一方、こ
の実施例では接触部材８０には基準抵抗Ｒ1を介して基
準電圧Ｖsに調整され、かつインクの電気分解を防止で
きる信号、例えばパルス信号や交番信号が印加されてい
る。

【００１９】８２は、キャリッジ近傍の温度を検出する
温度検出手段、この実施例ではサーミスタで、基準抵抗
Ｒ2を介して基準電圧、この実施例では接触部材８０に
印加するのと同一の信号が印加されている。

【００２０】これら接触部材８０、８１間、及び温度検
出手段８３の負荷電圧は、それぞれアナログーデイジタ
ル変換手段８２、８３によりデジタル信号に変換されて
後述するインクエンド判定手段８５に入力されている。

【００２１】８６、８７は、それぞれ第１記憶手段、第
２記憶手段で、第１記憶手段８６は、温度に対する各色
のインクの電気抵抗値の変化を補正するための温度補正
データが、また第２記憶手段８７は、黒、シアン、マゼ
ンタ、イエロの各インクの染料等の組成の違いに起因す
る導電率を補正するためのインク組成補正データが格納
されていて、インク残量検出用電極間の電気抵抗値を温
度やインク組成に関りなく、インク残量にのみ依存する
値に正規化するためのデータを供するようになってい
る。したがって、インク残量検出用電極の電気抵抗値が
温度に大きく左右されないインクにあっては第１記憶手
段８６が不要となり、またすべてのインクの導電率がほ
ぼ同一のインクを使用した場合には第２記憶手段８７を
必要としないことはいうまでもない。

【００２２】８８は、キャリッジ位置検出手段で、キャ
リッジ駆動用のステップモータ４に供給する駆動パルス
をカウントしてインクカートリッジ９の接触端子４５、
４６、及びインクカートリッジ１０の接触端子６６、６
７、６８、６９、７０、７１が接触部材８０、８１に接
触した時点で信号を出力するように構成されている。

【００２３】８９は、ニアエンド検出手段で、各記録ヘ
ッド７、８に印加される記録ヘッド駆動信号をカウント
しておおよそのインク消費量を算出し、カートリッジ
９、１０内のインクの残量がニアエンド、つまり或程度
の量の印刷は可能であるが、インク残量が限りなく零に
近い状態になった時点でニアエンド信号を出力するもの
である。

【００２４】８５は、前述のインクエンド判定手段で、
ニアエンド信号が出力した時点で、各インクカートリッ
ジ９、１０のインク残量を、アナログーデイジタル変換
手段８２、８３からの信号と、第１、第２記憶手段８
６、８７の温度補正データ、インク組成補正データに基
づいてに基づいて検出し、インクエンドとなった時点で
信号を出力して発光ダイオード等の表示器９０を作動さ
せるように構成されている。

【００２５】次ぎにこのように構成した装置の動作につ
いて説明する。ホストからの印字データが入力すると、
図示しないヘッド駆動回路から各記録ヘッド７、８に駆
動信号が出力されると、記録ヘッド７、８は、インクカ
ートリッジ９、１０からインクの供給を受けて記録用紙
６にインク滴を吐出して印字データに一致したパターン
を印刷する。

【００２６】この駆動信号は、ニアエンド検出手段８９
に入力してカウントされ、インク消費量を示すデータに
変換される。

【００２７】１行の印刷が終了した段階、または印刷動
作が所定時間継続した段階で、キャリッジ１をキャッピ
ング装置に移動させて、記録ヘッド７、８のすべてのノ
ズル開口からインク滴をキャップ部材３１、３２に吐出
させてノズル開口の目詰まりを防止するための操作が実
行される。

【００２８】印刷領域からキャッピング領域に移動する
過程で、各インクカートリッジ９、１０の接触端子４
５、４６、７０、７１、６８、６９、６６、６７は順番
に接触部材８０、８１と接触して導電関係を形成する
が、いまの場合にはニアエンド信号が出力されていない
ので、各インク残量検出用電極間の抵抗の測定は行われ
ない。このため、インクに無用な電流が流れることがな
く、電気分解等によるインクの変性や気泡の発生を防止
することができ、また電気抵抗値からインクカートリッ
ジ内のインクの有無を判定する処理を必要最小限に抑え
ることができて、スループットの向上を図ることができ
る。

【００２９】印刷が進んでインク消費が所定量となって
カートリッジ９、１０のインク量がニアエンドとなる
と、ニアエンド検出手段８９からニアエンド信号が出力
する。

【００３０】たとえば１行、複数行、１頁分等所定量の
印刷が終了するたびに、キャリッジ１はキャッピング位
置に移動する。一方、位置検出手段８８は、キャリッジ
１の移動を監視し、キャッピング位置にもっとも近い接
触端子４５、４６が接触部材８０、８１に到達した時点
で信号を出力する。これによりインクカートリッジ９の
インク残量検出用電極４３、４４間の電気抵抗の検出動
作が実行される。

【００３１】インクエンド判定手段８５は、温度検出手
段８２により測定されたキャリッジ近傍の温度と第１記
憶手段８６の温度補正データと、第２記憶手段８７の導
電率補正データとに基づいてカートリッジ９のインク残
量検出用電極４３、４４間の電気抵抗値からインクエン
ドであるか否かを判定する。

【００３２】キャリッジ１が更にキャッピング装置１２
側に移動してインクカートリッジ１０の接触端子７０、
７１が接触部材８０、８１に接触すると、位置検出手段
８８から信号が出力するので、上述と同様の過程により
インクカートリッジ１０のイエロのインクがインクエン
ドであるか否かが検査される。

【００３３】以下、キャリッジ１がキャッピング装置１
２側に移動して各色毎の接触端子６８、６９、６６、６
７が接触部材８０、８１に接触する度に上述の過程を繰
り返して、各色のインクがインクエンドであるか否かが
検査される。

【００３４】このようにして、すべての色のインクが印
刷可能な程度に残っている場合には、キャリッジ１を再
び印刷領域に移動させて所定量の印刷を実行させてか
ら、上述の過程を繰り返して各インクカートリッジ９、
１０がインクエンドであるか否かが判定される。

【００３５】インク残量検出用電極間の電気抵抗値がイ
ンクエンドレベルＬｅ（図６）に到達した場合には、イ
ンクエンド判定手段８５は、インクエンドと判定してイ
ンクエンド信号を出力して表示器８９を作動させインク
カートリッジ９、１０の交換を促すとともに、以後の印
字動作を中止させる。

【００３６】なお、上述の実施例においては、印刷等で
吐出させたインク滴をカウントしてインクの消費量に基
づいてニアエンドを検出するとともに、ニアエンド以降
にインク残量検出用電極の電気抵抗を検出してインクエ
ンドを判定するようにしているが、当初には印刷速度に
支障を与えない程度の頻度、例えば電源投入時にインク
カートリッジのインク残量検出用電極間の電気抵抗を検
出し、電気抵抗がニアエンドを示す値Ｌｎ（図６）とな
った段階から、１行、１頁等の所定量の印刷が終了する
たびにキャリッジ１をキャッピング位置に移動させてイ
ンクエンドを検出するようにしても同様の作用を奏する
ことは明らかである。

【００３７】なお、上述の実施例においては接触端子を
キャッピング位置に設けるようにしているが、キャリッ
ジの移動経路内であれば任意の位置に設けても同様の作
用を奏することは明らかである。

【００３８】さらに上述の実施例においては、各フォー
ム室に設けた２本のインク残量検出用電極に対して２個
の接触部材を接触させるようにしているが、各フォーム
室の２本のインク残量検出用電極の内１本の電極４４、
６１、６３、６５を共通接続してキャリッジ１を介して
アースに接続したり、またフレキシブルケーブル１１の
導電パターンを介してアースに接続する一方、各フォー
ム室の他のインク残量検出用電極４３、６０、６２、６
４だけを接触部材８０に接触させて導電関係を形成する
ようにしても同様の作用を奏することは明らかである。

【００３９】さらに、上述の実施例においては各フォー
ム室のインクインクエンドを時系列的に順番に検出する
ようにしているが、接触部材を複数列配置して複数のフ
ォーム室のインクエンドを併行して検出するようにする
こともできる。

【００４０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、インクの残量により電気抵抗値が変化するインク残
量検出電極を有するインクカートリッジと、インクカー
トリッジからインクの供給を受けるインクジェット式記
録ヘッドをキャリッジに搭載し、キャリッジを往復動さ
せて記録媒体に印刷を行うインクジェット式記録装置に
おいて、インクカートリッジの表面に設けられ、インク
残量検出用電極に接続する接触端子と、キャリッジの移
動経路に対向して接触端子に導電的に接触する接触手段
と、インク残量検出用電極の電気抵抗値からカートリッ
ジ内のインクの有無を判定する判定手段とを備えたの
で、キャリッジが移動してカートリッジの接触端子が静
止系側に配置された接触手段と対向して導電関係を形成
するため、インク残量検出用電極と判定手段とを接続す
るリードパターンの数がインク残量検出用電極の数より
も大幅に少なくなり、特にカラープリンタのように３種
類以上のインクを収容するカートリッジをキャリッジに
搭載する場合には、インク残量検出用電極と判定手段と
のリード線を大幅に少なくできるため、フレキシブルケ
ーブルに幅の狭いものを使用することができ、ケーブル
の引き回しの簡素化と筐体の小型化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット式プリンタの一実施例
を示す装置の図である。

【図２】キャッピング装置の一実施例を示す図である。

【図３】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明に使用す
るモノクロ印刷用のインクカートリッジの一実施例を示
す断面図である。

【図４】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明に使用す
るカラー印刷用のインクカートリッジの一実施例を示す
断面図である。

【図５】インクエンド検出装置の一実施例を示すブロッ
ク図である。

【図６】インク残量検出用電極間の電気抵抗値とインク
残量との関係を示す線図である。

【符号の説明】

１キャリッジ４キャリッジ駆動用のステップモータ７、８インクジェット式記録ヘッド９、１０インクカートリッジ１２キャッピング装置１５接触部材支持具３１、３２キャップ部材４３、４４インク残量検出用電極４５、４６接触端子６０〜６５インク残量検出用電極６６〜７１接触端子８０、８１接触部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクの残量により電気抵抗値が変化す
るインク残量検出電極を有するインクカートリッジと、
前記インクカートリッジからインクの供給を受けるイン
クジェット式記録ヘッドをキャリッジに搭載し、前記キ
ャリッジを往復動させて記録媒体に印刷を行うインクジ
ェット式記録装置において、前記インクカートリッジの表面に設けられ、前記検出電
極に接続する接触端子と、前記キャリッジの移動経路に
対向して前記接触端子に導電的に接触する接触手段と、
前記インク量検出用電極の電気抵抗値から前記インクカ
ートリッジ内のインクの有無を判定する判定手段とから
なるインクジェット式記録装置。
【請求項２】前記接触手段が前記記録ヘッドの非印字
領域に設けられている請求項１のインクジェット式記録
装置。
【請求項３】ニアエンド検出手段を備え、前記判定手
段が該ニアエンド検出手段によりニアエンドが検出され
た時点から作動する請求項１のインクジェット式記録装
置。
【請求項４】環境温度を検出する温度検出手段と、温
度に起因する電気抵抗値補正データを格納した第１記憶
手段を備え、前記判定手段は、前記インク残量検出用電
極間の電気抵抗値と前記温度補正データとに基づいてイ
ンクエンドを検出する請求項１のインクジェット式記録
装置。
【請求項５】インクの組成に起因するインク組成補正
データを格納した第２記憶手段を備え、前記判定手段
は、前記インク残量検出用電極間の電気抵抗値と前記イ
ンク組成補正データとに基づいてインクエンドを検出す
る請求項１のインクジェット式記録装置。