JPH0957998A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】夜間の無人運転の様に、インクの補給無しに大
量の画像記録を行なう状況下でも支障なく運転を行なえ
るインクジェット記録装置を提供する。 【解決手段】インクジェットプリントヘッド１０とイン
ク容器１１Ａは、チューブ１２によって連結されてい
る。インク容器１１Ａの中には、移動走査時のインクの
揺動を防ぐため、多孔質部材３１が収容されており、や
や高い位置に第一検知手段３２が配置され、底に近い位
置に第二検知手段３３が配置されている。検知手段３２
と３３の周辺部は、多孔質部材が取り除かれている。検
知信号処理回路３４は、インクの液面が第一検知手段３
２を下回った時にインク補給許可信号Ｓ1 を送出し、イ
ンクの液面が第二検知手段３３を下回った時には、イン
ク切れ表示信号Ｓ2 を送出するとともに、所定時間経過
後あるいは現在続行中の画像記録終了後に画像記録を強
制停止する制御信号Ｓ3 を送出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液状のインクをプ
リントヘッドによって液滴化して飛翔させ、記録媒体上
にインクパターンを形成するインクジェット記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント画信号に従って液状のインク滴
を記録媒体へ向けて飛翔させるインクジェット記録装置
は公知であり、広く実用化されている。インクジェット
記録装置の記録部は、インクを噴射するノズル部および
ノズルへインクを供給する供給部を一体化したプリント
ヘッドと、インクを収容しておくためのインク容器とか
ら構成される。

【０００３】小型軽量で使用頻度の少ない記録装置に適
用するものでは、プリントヘッドとインク容器を一体化
した構成のものがある。この構成では、インクを消費し
た時にはプリントヘッドごと使い捨ててしまう。また、
インク容器を別体のカートリッジとした構成のものもあ
る。この構成では、インクカートリッジはインクを消費
した時に使い捨ててしまうものが多い。

【０００４】インク切れになったことは容器のインジケ
ーターを目視確認したり、プリント画像のかすれによっ
て認知するが、高級機においては専用のセンサーによっ
てインク切れを検知表示する構成のものもある。

【０００５】センサーを用いてインク切れを検知し、検
知信号に基づいてインクを補給する構成のインクジェッ
ト記録装置の従来例を図９に示す。これは特開昭５４−
６１９３４号に開示されているものである。

【０００６】図９に示されるように、インクジェットプ
リントヘッド１０１は、インク供給容器１０３と共に、
移動走査台すなわちキャリッジに搭載されている。容器
１０３は複数の仕切板１０４によって高さ方向に複数の
室に仕切られていて、各仕切板１０４にはインクを通過
させる小さな開口１０６が設けられている。仕切板１０
４はキャリッジの移動走査時にインクが揺動するのを防
止する。インクは最下部の室からチューブ１０２を介し
てプリントヘッド１０１へ供給される。

【０００７】インクセンサー１２４は下から二番目の室
に取り付けられていて、インク切れをセンサー１２４が
検知すると、検知信号が制御回路１２５へ送られ、イン
ク供給ポンプ１１１の動力源であるソレノイド１２２を
動作させ、これによりメインタンクＴのインクが、チュ
ーブ１１７、ポンプ１１１、チューブ１１０を経由して
インク容器１０３へ補給される。

【０００８】この装置においては、センサー１２４が下
から二番目の室に設けられているため、最下部の室は常
にインクで満たされているので、キャリッジの移動走査
によってインクが揺動することはない。従って、キャリ
ッジ走査により圧力変動が発生し、これがプリントヘッ
ドに悪影響を与えるといったことが防止される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この装置では、プリン
トヘッド１０１とインク容器１０３はキャリッジに搭載
されていて、インクの補給はメインタンクＴとインクポ
ンプ１１１によって、インク切れ検知に応じて直ちに行
なわれるから通常は補給に伴なう問題はない。

【００１０】しかしながら、メインタンクＴがインク切
れになった場合には、これを検知する手段がないため、
インクはインク容器１０３の最下室を満たすレベルを下
回ってしまい、これが原因で発生するトラブルを防止す
ることはできない。特に図９の構成は、自動的に迅速に
インク容器１０３へインクを補給することができるた
め、インク容器１０３を極力小さく軽くすることを意図
しているので、メインタンクＴがインク切れになると、
短時間の内にトラブルが生じてしまう。

【００１１】また、メインタンクＴや補給ポンプ１１１
を設けることは、装置の複雑大型化を招くので、これを
省いて手作業でインク容器１０３にインクを補給する構
成とすることも考えられる。しかし、その場合にはイン
ク切れ検知後、短時間の内に装置を停止させてインクを
補給しないとトラブルが発生してしまうが、後述する様
に無人運転する時にはインクが補給できず、この様なイ
ンク切れ検知のみでは完全にトラブルを防止することは
できない。

【００１２】従来、インクジェット記録装置は比較的低
速小量の画像記録に適用されることが多いため、インク
切れによるトラブルの発生は少なく、またトラブル発生
による損害も少なかった。しかし、高速大量の画像記録
に用いる場合には、前述の欠点は見逃せない。例えば、
ＪＩＳ規格のＡ１版やＡ０版等の幅広の用紙にインクジ
ェット記録を行なうグラフィックスプリンタやプロッタ
等においては、１００ｍ巻きのロール紙一巻のすべてに
印字率５％で画像を作成すると３０〜５０ｃｃのインク
が消費され、夜間無人運転を行なう場合には、これ以上
のインクが残っていないとトラブルが発生してしまう虞
がある。

【００１３】従来の様にインク残量が少ないレベルでの
インク切れ検知では、無人運転時にインク切れが検知さ
れた場合、動作停止となってしまい、多大の時間的損失
を被ることになる。また、そのまま動作を続ければ、イ
ンク補給が行なわれないために不良の記録画像を多数作
成しまうといった問題や、記録が行なわれたものとして
画データを消去してしまうといった問題や、プリントヘ
ッド内に空気が入ってしまって回復に多大な作業と時間
を要するといった問題などが生じる。

【００１４】また、インク容器の容量を大きくしたイン
クジェット記録装置では、プリントヘッドに供給するイ
ンクの圧力の変化が許容値を越えない様な範囲で供給す
る必要があるが、小型簡易で低コストの構成の供給装置
を実現することは難しい。

【００１５】本発明の目的は、夜間の無人運転の様に、
インクの補給なしに大量の画像記録を行なう状況下でも
支障なく運転を行なえる、多量の不良記録画の発生やプ
リントヘッドへの空気混入による動作不良の発生などが
防止されたインクジェット記録装置を実現することにあ
る。

【００１６】本発明の別の目的は、大容量のインク容器
からプリントヘッドへインクを供給する構成のインクジ
ェット記録装置において、小さな圧力変化幅でインクを
プリントヘッドに供給する小型簡易な構成のインク供給
装置を有するインクジェット記録装置を実現することに
ある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、プリント画信号に従って液状インクを記録媒体へ向
けて選択的に飛翔させるプリントヘッドと、プリントヘ
ッドにインクを補給するためのインク容器で、インクを
補給するためのインク注入口を備えたインク容器と、プ
リントヘッドの走査領域へ記録媒体を連続的に供給する
手段とを有するインクジェット記録装置において、イン
ク容器の第一レベルを越えるインクの有無を検知する第
一検知手段と、インク容器の第二レベルを越えるインク
の有無を検知する第二検知手段と、第一検知手段のイン
クなしを検知した検知信号に基づきインク補給許可信号
を送出し、第二検知手段のインクなしを検知した検知信
号に基づきインク切れ表示信号と記録動作停止制御信号
の少なくともいずれかを送出する検知信号処理回路とを
有することを特徴とする。

【００１８】第二レベルは、インク容器内のインクが、
画像のかすれやプリントヘッドへの空気の侵入を引き起
こさないために少なくとも必要な分量となる高さに設定
される。第一レベルは、第二レベルとの差の分量のイン
クが所定時間の無補給運転では消費し切れない量となる
高さに設定される。

【００１９】検知信号処理回路は、第一検知手段により
インクの液面が第一レベルを下回ったことを検知する
と、インク補給許可信号を送出する。また、第二検知手
段によりインクの液面が第二レベルを下回ったことを検
知すると、インク切れ表示信号を送出するとともに、こ
の信号送出から所定時間経過後あるいは現在続行中の画
像記録終了後に、記録動作を停止させる制御信号を送出
する。

【００２０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のインクジェット記録装置において、第一レベルと第二
レベルの差が、インク容器の指定容量の１／５〜１／２
に相当することを特徴とする。

【００２１】請求項３に記載の発明は、プリント画信号
に従って液状インクを記録媒体へ向けて選択的に飛翔さ
せるプリントヘッドと、プリントヘッドへインクを供給
するためのインク容器と、プリントヘッドおよびインク
容器を搭載し、主走査方向に往復動する移動走査台とを
有するインクジェット記録装置において、インク容器の
内部に中央より高い位置に設けられた、所定量のインク
を溜めるトレイと、トレイからプリントヘッドへインク
を導くインク通路手段と、移動走査台の往復動に伴なっ
てインク容器の中を揺動するインクをトレイへ導くガイ
ド手段とを有することを特徴とする。

【００２２】移動走査台が往復動すると、インク容器内
のインクは揺動し、容器壁に沿って上昇し、ガイド手段
に導かれてトレイに流れ込み、所定量のインクがトレイ
に溜まり、余分なインクは再びインク容器の底へ落ち
る。トレイに溜まったインクは、インク通路手段によっ
てプリントヘッドに供給される。トレイに溜まっている
インクは常に一定量であるから、プリントヘッドに供給
されるインクの圧力は常に一定に保たれる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。 ＜第一の実施の形態＞図１は本発明が適用されるインク
ジェット記録装置の一例を示す図である。図１に示され
るように、記録媒体ロール１から巻き解かれた記録媒体
２はガイドローラー３および搬送ローラー４とピンチロ
ーラー５のニップ部に掛け渡され、連続的に供給され
る。

【００２４】負圧吸引ボックスから成るプラテン７は、
記録媒体２がプリントヘッド１０の走査領域を通過する
際に、記録媒体２が浮き上がらない様に吸引する。移動
走査台９は、記録媒体２の搬送方向と直交する方向に設
けたガイドレール８に支持され、その延長方向すなわち
主走査方向に移動可能となっている。移動走査台９には
インクジェットプリントヘッド１０とインク容器１１が
搭載されている。

【００２５】一対のプーリー１５にはワイヤー１６が掛
け渡され、ワイヤー１６はフック１７によって移動走査
台９に固定されている。副走査モーター１８は間欠的に
回転し、プリントヘッド１０の走査と同期して、記録媒
体２をステップ的に送る。主走査モーター１９はプーリ
ー１５に直結し、正回転・逆回転を繰り返して主走査を
行なう。

【００２６】プリント原画信号源２０からのラスター画
信号は、書き込み回路２１の指令によってビットマップ
メモリー２２に一旦書き込まれ、読み出し回路２３から
の指令により読み出される時はプリントヘッド１０のノ
ズル配列および主走査の移動方向に適合するタイミング
およびアドレス順に読み出される。

【００２７】読み出された画信号はプリントヘッドドラ
イバー２６へ送られ、プリントヘッドドライバー２６は
これに従ってプリントヘッド１０を駆動する。画信号と
主走査モーター１９および副走査モーター１８の回転と
の整合は、制御回路２９の指令をメモリーの書き込み回
路２１や読み出し回路２３、主走査モータードライバー
２７、副走査モータードライバー２８へ送り込んで行な
われる。

【００２８】ところで、本発明のインクジェット記録装
置においては、インクを補給するためのインク注入口を
備えたインク容器の中の特定のインク残量を検知する第
一検知手段と、インク切れを検知する第二検知手段と、
上記第一検知手段からの検知信号によりインク定量補給
許可信号を送出し、上記第二検知手段の検知信号により
インク切れの表示およびまたは記録動作停止の制御信号
を送出する検知信号処理回路とを設けている。

【００２９】上記の構成に基づく実施の態様について図
２を用いて説明する。インクジェットプリントヘッド１
０とインク容器１１Ａは、チューブ１２によって連結さ
れている。インク容器１１Ａの中には、移動走査時のイ
ンクの揺動を防ぐため、多孔質部材３１が収容されてお
り、やや高い位置に第一検知手段３２が配置され、底に
近い位置に第二検知手段３３が配置されている。

【００３０】検知手段３２と３３に多孔質部材３１が接
していると、液面が低下した際に液が検知手段３２と３
３から迅速に排除されないため、検知誤差が生じる。こ
のような事態を防止するため、検知手段３２と３３の周
辺部は、多孔質部材が取り除かれている。

【００３１】検知手段３２と３３の具体例としては、イ
ンクが導電性インクの場合には、電極を用いて通電の変
化に基づき液体の有無を検知するものが好適である。ま
た、インクが非導電性インクの場合には、サーミスタ等
の測温抵抗体に通電して、その放熱冷却状態の変化に基
づき液体の有無を検知する方式のものや、液中の振動子
の振幅の状態に基づき液体の有無を検知する方式のもの
等を適用することができる。

【００３２】検知手段３２と３３からの信号は検知信号
処理回路３４へ送り込まれ、検知信号処理回路３４は表
示信号Ｓ1 とＳ2 および制御信号Ｓ3 を送出する。表示
信号Ｓ1 は第一検知手段３２と関連している。表示信号
Ｓ1 は夜間無人運転等の長時間インク補給が行なえない
状況下で運転開始するときに、インクを予め定量補給す
るのを許可するための信号である。従って、無人運転の
時間や記録媒体の量やインク容器の容量を勘案して、第
一検知手段３２の取り付け高さが決められる。

【００３３】例えば、ＪＩＳ規格のＡ１版またはＡ０版
のプリント幅の記録媒体１００メートルをロール状に巻
いたものが装着可能なプロッターを構成し、インク容器
１１Ａのインク容量を２００ｃｃとし、３〜５％の印字
率の画像記録をインクの補給なしでロール紙一巻分行な
ったとすると、必要なインク量は３０〜５０ｃｃ程度と
なる。

【００３４】従って、第一検知手段３２の検知レベルか
ら第二検知手段３３の検知レベルを引いた部分のインク
容量が上記容量を上回る様に設定することが好ましい。
そして、インクが第一検知手段３２の設定レベルを下回
ったことが第一検知手段３２によって検知された場合、
検知信号処理回路３４はインク補給許可信号Ｓ1 を送出
する。

【００３５】インク容器１１Ａが、金属の様に不透明な
素材で作られる場合はもとより、透明な素材で作られて
いる場合であっても、多孔質部材３１が内部に設けられ
ているため、インクのレベルは目視で判定することがで
きない。また、インクの表面張力が低くて容器壁がイン
クによってぬれ状態になってしまう場合にも、インクレ
ベルは目視で判定することができない。

【００３６】そこで、インク補給許可信号Ｓ1 が出てイ
ンクを補給する場合は、オーバーフローしない所定容量
のインク入りボトルから全量のインクを補給することが
好ましい。この様にしておけば、インク補給許可信号Ｓ
1 が出ている限り、インク容器１１Ａからあふれ出る程
のインクが補給されることがない。

【００３７】この様に定量のインクを補給する場合、一
回のインク補給量が多い程、インク補給回数は少なくて
済む。従って、第一検知手段３２の設置位置は低い位置
にある方が良い。他方、長時間無人無補給運転を行なう
ためには第一検知手段３３の設置位置は高い方が良い。

【００３８】従って、両者の条件の兼ね合いから、第一
検知手段３２の取付位置は、第一検知手段３２の検知レ
ベルから第二検知手段３３の検知レベルを引いた値が、
有効インク収容高さの１／５〜１／２に設定するのが好
適である。また、上記構成においてインクを定量補給す
る場合の補給量Ｖ3'は有効インク収容高さから第一検知
手段３２の取付高さを引いた値に対応するインク量Ｖ3
を越えない様に設定する。

【００３９】なお、インク容器１１Ａの有効インク収容
高さ（あるいは収容量Ｖ1 ）は、実際にインクを収容し
て使うことができる高さ（あるいは容量）であって、移
動走査台の移動による揺動等でインクが流出しないため
の上部の空間等を除いた値である。

【００４０】なお、インク補給許可信号Ｓ1 が出ていな
い状態でインクの定量補給を行なうと、インクは許容量
を越えて補給される場合があり、この場合、インクはイ
ンク容器１１Ａからあふれ出てしまう。

【００４１】インク補給許可信号Ｓ1 が出ている状態
で、画像記録をそのまま続けることができる。インクの
消費が進み、インク液面が第二検知手段３３の検知レベ
ルを下回ると、第二検知手段３３がこれを検知し、検知
信号は検知信号処理回路３４に送り込まれる。

【００４２】これ以上画像記録を進めると、画像のかす
れが生じたり、プリントヘッド内やインク通路に空気が
侵入したりするおそれがあるため、検知信号処理回路３
４はインク切れ表示信号Ｓ2 を送出する。また、この信
号送出から所定時間経過後あるいは現在続行中の画像記
録終了後に、画像記録を強制停止する制御信号Ｓ3 を送
出する。

【００４３】オペレーターが近くに居る場合には、イン
クが補給され、インク液面は第一検知手段３２の検知レ
ベルよりも高い位置に復帰する。また、オペレーターが
不在でインクが補給されない場合には、装置は自動的に
停止して、不完全な記録画像が作られたり、正常な画像
記録が得られたものとして原画データが消去されたりす
ることが防止される。

【００４４】なお、第二検知手段３３は、図２の構成で
は、インク容器１１Ａの内部に設けられているが、第一
検知手段３２より低いインクレベルを検知する位置であ
れば、どこでもよく、プリントヘッド１０の内部やプリ
ントヘッド１０とインク容器１１Ａの接続部に設けても
よい。

【００４５】なお、記録媒体の自動供給については、記
録媒体が図示の例の様にロール紙の場合には、多量の記
録媒体を小さなスペースの中に収容して供給することが
容易に行なえる。また、記録媒体がカットシートの場合
には、これをカセットや昇降式の供給台に積層状に載置
して、ピックアップローラーや吸着ノズル等を用いて自
動的に一枚ずつ分離給送させることができる。

【００４６】＜第二の実施の形態＞ところで、図２の装
置では、インク容器１１Ａとプリントヘッド１０が直結
されているため、インク容器１１Ａのインク液面の変化
に応じて、プリントヘッド１０に供給されるインクの圧
力も変化する。インク圧が高ければ、インク吐出量は多
くなり、限界を越えるとインクもれを起こす。また、イ
ンク圧が低ければ、インク滴の大きさが小さくなり、限
界を越えるとインク吐出不良を起こす。

【００４７】この様な問題を解決するために、本発明に
おいては、プリント画信号に従って液状インクを記録媒
体に向けて選択的に飛翔させるプリントヘッドと、プリ
ントヘッドにインクを供給させるためのインク容器と、
プリントヘッドの走査領域へ記録媒体を連続自動供給す
ることができる記録媒体ロールおよびまたは記録媒体積
層収容部と、その自動供給手段とを有するインクジェッ
ト記録装置において、インク容器中の特定のインク残量
を検知する第一検知手段と、インク容器とプリントヘッ
ドの間に設けたインク供給制御手段と、インク供給制御
手段とプリントヘッドの間に設け、大気に連通させたイ
ンクバッファーおよび第二検知手段と、第二検知手段の
検知信号に基づいてインク供給制御手段へ制御信号を送
出するインク供給信号発生回路とを設けている。

【００４８】上記の構成に基づく実施の態様について図
３を用いて説明する。インク容器１１Ｂからプリントヘ
ッド１０に至る各要素を除いた装置全体の構成は、図１
に示した装置と同じであり、再度の説明は省略する。

【００４９】図３において、インク容器１１Ｂの内部に
は、全体の高さの下から１／５〜１／２の高さの特定位
置に、第一検知手段３２が設けられている。インク容器
１１Ｂの下部からプリントヘッド１０に至るインク流路
がチューブ１２によって形成され、その途中にはインク
供給制御手段３６とインクバッファー３５が設けられて
いる。

【００５０】インク供給制御手段３６は例えば電磁弁の
様な開閉可能な弁で構成される。インクバッファー３５
は上部が大気に開放した小さなインク室で、この中には
インクの第二検知手段３３' が設けられている。

【００５１】インク定量補給許可信号発生回路３７は、
第一検知手段３２からの信号に従って、インク液面が第
一検知手段３２の取付位置より下がった時点で定量補給
許可信号Ｓ1 を送出する。

【００５２】この信号Ｓ1 を送出する目的と効果につい
ては、図２の装置の説明の箇所で既に詳細に述べたの
で、再度の説明はここでは省略する。第二検知手段３
３' はインクバッファー３５内に設けられている。イン
クは弁３６の開閉によって定量だけインクバッファー３
５に送られる。インクバッファー３５は大気に開放され
ているので、インクは殆ど圧力の変動なしでプリントヘ
ッド１０に供給される。

【００５３】プリントヘッド１０によってインクが消費
され、インクバッファー内のインク液面が第二検知手段
３３' の取付位置より下がると、検知信号がインク供給
信号発生回路３８に送られる。インク供給信号発生回路
３８は、これを受けて、インク弁ドライバー回路３９に
インク供給指示信号Ｓ4 を送出する。この信号を受け
て、インク弁ドライバー３９はインク供給制御手段であ
る弁３６を一定時間開いて、インクをインクバッファー
内へ供給する。

【００５４】インク容器１１Ｂの中にインクがある場合
には、インクバッファー３５の中のインク液面が上昇
し、第二検知手段３３' のインクレベル低下の信号は消
える。一方、インク容器１１Ｂの中にインクがない場合
には、インク液面が上昇しないため、インク供給回路か
らはインク供給指示信号Ｓ4 が出たままで止まらない。

【００５５】インク切れ信号発生回路４０は、このイン
ク供給信号Ｓ4 が継続して止まらないことを検知して、
インク切れ表示信号Ｓ2 およびまたは画像記録を停止さ
せる制御信号Ｓ3 を送出する。

【００５６】この構成では、インクは一旦大気に連通し
たインクバッファー３５に供給され、ここからプリント
ヘッド１０へ送り込まれるので、プリントヘッド１０に
送られるインクの圧力は常時ほぼ一定の値に保たれ、プ
リントヘッドの動作が安定する。また、インク定量補給
許可信号Ｓ1 、インク切れ信号Ｓ2 、制御信号Ｓ3 等を
得ることができ、長時間の無人運転に対応するインクの
補給ミスが防止されるとともに、インク切れの場合の不
良記録画像の作成やインク通路への空気の侵入等が有効
に防止される。

【００５７】＜第三の実施の形態＞ところで、図３の装
置では、インクの供給圧力を一定にするために大気に開
放したインクバッファー３５とインク供給制御手段３６
を設けたが、より簡易な構成でインク供給圧力を安定化
できることが好ましい。

【００５８】そこで、本発明においては、プリント画信
号に従って液状インクを記録媒体へ向けて選択的に飛翔
させるプリントヘッドと、プリントヘッドへインクを供
給するためのインク容器と、プリントヘッドおよびイン
ク容器を搭載して主走査方向に往復運動する移動走査台
とを有するインクジェット記録装置において、インク容
器の高さの１／２より高い位置に設けたトレイと、トレ
イの内部からプリントヘッドへ連通する様に設けた毛細
管インク通路と、移動走査台の往復動時に揺動するイン
クをトレイ上に導くガイド板とを設けている。

【００５９】上記の構成に基づく実施の態様について図
４を用いて説明する。図４に示されるように、インク容
器１１Ｃの内部には、１／２の高さよりも高い位置にト
レイ４０が設けられている。トレイ４０からプリントヘ
ッド１０へ連通する毛細管通路を構成する多孔質または
繊維状の芯４４と保護チューブ４５が設けられている。
芯４４は、インクの毛細管通路を構成するもので、燈芯
の様に繊維あるいは発泡体で作られていて、インク容器
１１Ｃの外部では保護チューブ４５によってプリントヘ
ッド１０まで導かれている。

【００６０】容器壁４１にはガイド板４２が設けられ、
トレイ４０にはガイド板４３が設けられている。これら
は、移動走査台が矢印Ｘ方向（主走査方向）に移動した
際に揺動するインクＩをトレイ４０へ導く。

【００６１】トレイ４０の上部には板材または多孔質材
から成るインクトラップ４６が設けられており、大気導
入口を兼ねたインク供給口の蓋１３からインクが揺動で
もれ出すのを防止している。

【００６２】移動走査台が矢印Ｘ方向に高速で往復動す
ると、インク容器１１Ｃ内のインクＩは左右に揺動し、
容器壁４１に沿って上昇し、ガイド板４２と４３に導か
れてトレイ４０上に流れ込む。トレイ４０の上縁を越え
たインクは再びインク容器１１Ｃの底へ落下し、トレイ
４０に溜まったインクの液面は常に一定に保たれる。

【００６３】プリントヘッド１０のインク通路と芯４４
の内部はインクで満たされていて、プリントヘッド１０
がインクを消費するのに従ってインクはトレイ４０から
吸い上げられる。トレイ４０に溜まっているインクの高
さは一定であるからインク供給圧力は常に一定に保たれ
る。

【００６４】容器１１Ｃの内部のインクの液面が高い時
には、トレイ４０には多量のインクが供給されるが、余
分なインクは流れ落ちる。容器１１Ｃの内部のインクの
液面が低い時には、トレイ４０に供給されるインクの量
は少なくなるが、それでもプリントヘッド１０によるイ
ンク消費量よりは多く、トレイ４０へのインクの汲み上
げ作用は十分である。

【００６５】インクトラップ４６は、揺動するインクが
蓋１３から漏れ出さない様にすると同時にインク供給口
から供給されたインクを下に通過させる必要がある。こ
のため、インクトラップ４６は、板で作る場合は小径の
貫通孔を設ける必要があり、発泡部材で作る場合は全面
の通孔がその機能を果たす。

【００６６】トレイ４０は、低い位置に設けるとインク
の中に没してしまい、圧力を一定にしてインクを供給す
る作用が損なわれるので、容器１１Ｃの上部、少なくと
も１／２よりも高い位置に設ける様にする。

【００６７】この様な構成によれば、移動走査台の移動
によってインクはトレイ４０に汲み上げられ、一定の圧
力でプリントヘッド１０に供給されて常に安定したイン
ク噴射を行なうことができる。しかもインクの供給手段
の構成が簡易で電磁的な作動部もなく故障のおそれもな
い。

【００６８】＜第四の実施の形態＞ところで、インク容
器１１Ｃは移動走査台上にあり、インクは注入口１３の
蓋を外して供給する。インクを供給する場合、インクが
過剰に注がれてあふれ出してしまうことがない様にする
ことが重要である。このため、図４に示した構成に加え
て、インク容器の指定容量の１／２〜１／５の特定イン
ク残量を検知する第一検知手段と、第一検知手段の信号
を受けてインク定量補給許可信号を送出するインク定量
補給許可信号発生回路と、移動走査台の停止時に指令を
発する検知タイミング指令回路とを設ける。

【００６９】上記の構成に基づく実施の態様について図
５を用いて説明する。図５に示されるように、インクレ
ベル検知手段５０が、インク容器１１Ｄの指定容量の１
／２〜１／５の特定インク残量を検知する高さに設けら
れている。

【００７０】インクレベルの検知は、移動走査台の移動
時はインク液面が揺動していて行なえないので、移動走
査台の停止時に行なう。このため、検知タイミング指令
回路５２は移動走査台が停止したタイミングでインク定
量補給許可信号発生回路５１に検知を行なう様に指令を
出し、インク定量補給許可信号発生回路５１はこれを受
けて検知手段５０の信号に基づきインク定量補給許可信
号Ｓ1 を送出する。

【００７１】検知手段５０は、図２の検知手段３２と同
じものが適用可能である。なお、インク容器１１Ｄの指
定容量とは、容器１１Ｄにおいて正常動作が可能な最大
インク収容量を指す。インクの最高液面はトレイ４０よ
り低い位置にあれば、常にインクの供給圧力は一定とな
るので、略トレイ４０の位置が液面となる時の容量を指
定容量と定めることができる。

【００７２】あるいは、若干のインク供給圧力の変動を
許容する場合はインクトラップ４６の位置を液面とする
容量を指定容量とすることもできる。この場合、インク
トラップ４６とトレイ４０の高さの差に基づき、インク
供給圧力の変動は発生するが、インク容器内の全インク
液面高さの変化に比べれば変化は大幅に抑えることがで
きる。

【００７３】第一検知手段５０の検知レベルから下のイ
ンク容量は、無人運転時の画像記録を保証するインク量
であって、このインク量は指定インク容量の１／２〜１
／５とすることが好ましい。また、指定インク容量Ｖ1
から検知手段５０によって検知されるインク残量Ｖ2 を
引いた値が補給可能なインク量Ｖ3 （＝Ｖ1 −Ｖ2 ）で
あり、インク定量補給許可信号Ｓ1 に基づいて定量補給
するインク量Ｖ3'は、Ｖ3'≦Ｖ3 とする。例えば、定量
ビンからインクを補給する場合のインク量をＶ3'として
おけばインクの過剰補給は防止される。

【００７４】なお、信号Ｓ1 が送出されない時はインク
の補給は禁止されなければならない。一回のインク補給
ではなるべく多くのインクを補給するのが好ましいが、
前記インク残量Ｖ2 も多く確保したい事情もあり、Ｖ2
を指定容量の１／２〜１／５とすればＶ3'は指定容量の
１／２〜４／５とすることができる。この様にインクレ
ベル検知器５０を設けることによって長時間の無人運転
に対応するインク検知が可能となり、また定量インク補
給において過不足のないインク補給を誤りなく行なうこ
とができる。

【００７５】＜第五の実施の形態＞インクジェット記録
装置において、インク切れ状態で記録を行なうと、文字
画像がかすれるといった障害の他にプリントヘッド内に
空気が侵入してしまって、その後インクを補給しても空
気を除去しない限りインクが噴射できなくなってしま
う。

【００７６】小量の空気がノズル近くにある場合であれ
ば回復は容易だが、多量の空気がインク通路内に入り込
むと回復作業は大がかりなものとなってしまう。この様
な事態を避けるためにはインク切れ検知センサーを設け
ることが必要となる。このため、図４に示した構成に加
えて、トレイ内に設けた第二検知手段と、第二検知手段
の検知信号を受け、インク切れ信号の送出およびまたは
記録動作停止制御信号を送出するインク切れ信号発生回
路を設ける。

【００７７】上記の構成に基づく実施の態様について図
６を用いて説明する。図６に示されるように、第二検知
手段５５が、トレイ４０に溜まるインクに浸る位置に取
り付けられている。第二検知手段５５は、図２の第一検
知手段３２と同様に、測温抵抗体、振動体センサー、抵
抗測定電極等が適用でき、インクの性質に応じて使い分
けられる。

【００７８】検知手段５５はトレイ内のインクに浸る位
置に取り付けられていて、インクがある場合はその信号
を送出する。インク容器１１Ｅの中のインクが少なくな
って、トレイ４０へ十分な量のインクが送られなくなる
と同時にトレイ４０に溜まったインクがプリントヘッド
１０の動作によって吸い上げられて消費されると、検出
手段５５が露出し、インク切れに対応する信号を送出す
る。

【００７９】インク切れ信号発生回路５６は、検出手段
５５からの信号を受けて、インク切れを表示警告する信
号Ｓ2 およびまたは画像記録を中止または終了させる制
御信号Ｓ3 を送出する。

【００８０】この様に構成した場合、インク切れの検知
がインク容器１１Ｅの底部でなく、トレイ４０内で行な
われるため、トレイ４０へのインクの汲み上げ供給不良
の状態を含めてインク切れの検知が行なわれるので、検
知の目的により良く添っている。

【００８１】この様にインク切れを検知することによっ
て、画質不良の画像をプリントアウトするといったトラ
ブルや、プリントヘッド内に空気が入り込んでインク補
給後にも噴射不良が回復しないといったトラブルが防止
される。

【００８２】＜第六の実施の形態＞さらに、インクレベ
ル検知手段とインク切れ検知手段を共に設けることによ
って、各検知手段を単独に設けた場合の欠点を相補い、
使い易く、誤操作やミスの無いインクジェット記録装置
を実現することができる。

【００８３】すなわち、図４に示した構成に加えて、イ
ンク容器の指定容量の１／２〜１／５の特定インク残量
を検知する第一検知手段と、トレイ内に設けた第二検知
手段と、第一検知手段および第二検知手段の検知信号を
受けて、インク定量補給許可信号およびインク切れ信号
または記録動作停止制御信号を送出する検知信号処理回
路と、移動走査台の停止時に指令を発する検知タイミン
グ指令回路を設ける。

【００８４】上記の構成に基づく実施の態様について図
７を用いて説明する。図７に示されるように、第一検知
手段５０は、インク容器１１Ｆの指定容量の１／２〜１
／５の特定インク残量を検知する高さ位置に設けられて
おり、第二検知手段はトレイ４０に溜まるインクに浸る
位置に設けられている。

【００８５】検知手段５０と５５の検知信号は検知信号
処理回路５７へ送られ、検知信号処理回路５７は、検知
手段５０と５５からの信号に基づいて、インク定量補給
許可信号Ｓ1 、インク切れ信号Ｓ2 およびまたは記録動
作停止制御信号Ｓ3 を送出する。

【００８６】なお、第一検知手段５０からの信号に基づ
くインクの液面の判定は、検知タイミング指令回路５２
からの指令により、移動走査台が停止し、インク容器１
１Ｆのインク液面が静止したタイミングで行なわれる。

【００８７】この様に構成することによって、インクの
消費が進むと、まずインクレベル検知手段５０の検知に
よってインク定量補給許可信号Ｓ1 が送出される。長時
間無人運転を行なう場合には、この信号Ｓ1 が出ている
ことを確認してインクの定量補給を行なう。

【００８８】長時間無人運転でない場合は、必ずしもこ
の時点でインクの補給を行なわなくてもよい。そして、
そのままインクが消費されると、トレイ４０へインクが
送られなくなり、インク切れ信号Ｓ2 が送出され、この
信号によってなるべく早い時点でインクの補給を行な
う。インクの補給が行なわれないまま画像の形成が続行
されることを防ぐために、インク切れの検知から所定時
間の後、または続行中の画像記録の終了のいずれか早い
方向の時点で記録動作を強制的に停止させる信号Ｓ3 を
送出する。

【００８９】従って、インク補給が可能となる状態が余
裕をもって適切に表示され、またインク切れ状態で運転
が続行されない様に適切な警告表示が行なわれ、また強
制的な記録の停止指令が得られ、インク補給に関わる操
作性が向上し、ミスが防止される。

【００９０】＜第七の実施の形態＞また、インク容器１
１Ｃ〜１１Ｆの中に更に図８に示すような延長ガイド板
４７を設けてもよい。この延長ガイド板４７を設けるこ
とにより、インク容器１１Ｇ内のインク量が少ない時
も、矢印Ｘ方向の往復動により、インクＩをスムーズに
トレイ４０に流し込むことができる。

【００９１】＜まとめ＞なお、本明細書には以下の各項
の発明が含まれる。 １．プリント画信号に従って液状インクを記録媒体へ向
けて選択的に飛翔させるプリントヘッドと、プリントヘ
ッドにインクを補給するためのインク容器で、インクを
補給するためのインク注入口を備えたインク容器と、プ
リントヘッドの走査領域へ記録媒体を連続的に供給する
手段とを有するインクジェット記録装置において、イン
ク容器の第一レベルを越えるインクの有無を検知する第
一検知手段と、インク容器の第二レベルを越えるインク
の有無を検知する第二検知手段と、第一検知手段のイン
クなしを検知した検知信号に基づきインク補給許可信号
を送出し、第二検知手段のインクなしを検知した検知信
号に基づきインク切れ表示信号と記録動作停止制御信号
の少なくともいずれかを送出する検知信号処理回路とを
有することを特徴とするインクジェット記録装置。

【００９２】これは、図１、図２、図３、図７の実施の
態様が対応する。 ２．第１項に記載のインクジェット記録装置において、
第一レベルと第二レベルの差が、インク容器の指定容量
の１／５〜１／２に相当することを特徴とするインクジ
ェット記録装置。

【００９３】これは、図２、図３、図７の実施の態様が
対応する。 ３．第２項のインクジェット記録装置において、第一の
インクレベル検知手段がインクレベルが低下したことを
検知した信号を受けてインク補給許可の信号を送出する
検知信号処理回路と、インクの定量補給手段を有し、イ
ンク定量補給手段の補給量を、インク容器の指定インク
容量から第一検知手段で検知されるインク残量を引いた
値に対応するインク量以下に設定したことを特徴とする
インクジェット記録装置。

【００９４】これは、図２、図３、図７の実施の態様が
対応する。 ４．第１項のインクジェット記録装置において、インク
容器とプリントヘッドの間に設けたインク供給制御手段
と、インク供給制御手段とプリントヘッド間に設け、大
気に連通させたインクバッファーおよび第二検知手段
と、第二検知手段の検知信号に基づいてインク供給制御
手段へ制御信号を送出する制御信号発生回路を設けたこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。

【００９５】これは、図３の実施の態様が対応する。 ５．プリント画信号に従って液状インクを記録媒体へ向
けて選択的に飛翔させるプリントヘッドと、プリントヘ
ッドへインクを供給するためのインク容器と、プリント
ヘッドおよびインク容器を搭載し、主走査方向に往復動
する移動走査台とを有するインクジェット記録装置にお
いて、インク容器の内部に中央より高い位置に設けられ
た、所定量のインクを溜めるトレイと、トレイからプリ
ントヘッドへインクを導くインク通路手段と、移動走査
台の往復動に伴なってインク容器の中を揺動するインク
をトレイへ導くガイド手段とを有することを特徴とする
インクジェット記録装置。

【００９６】これは、図４、図５、図６、図７、図８の
実施の態様が対応する。 ６．第５項のインクジェット記録装置において、インク
容器の指定容量の１／２〜１／５の特定インク残量を検
知する第一検知手段と、第一検知手段の信号を受けてイ
ンク定量補給許可信号を送出するインク定量補給許可信
号発生回路と、移動走査台の停止時に指令を発する検知
タイミング指令回路を設けたことを特徴とするインクジ
ェット記録装置。

【００９７】これは、図５、図７の実施の態様が対応す
る。 ７．第５項のインクジェット記録装置において、トレイ
内に設けた第二検知手段と、第二検知手段の検知信号を
受け、インク切れ信号の送出およびまたは記録動作停止
制御信号を送出するインク切れ信号発生回路を設けたこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。

【００９８】これは、図６、図７の実施の態様が対応す
る。 ８．第５項のインクジェット記録装置において、インク
容器の指定容量の１／２〜１／５の特定インク残量を検
知する第一検知手段と、トレイ内に設けた第二検知手段
と、第一検知手段および第二検知手段の検知信号を受け
て、インク定量補給許可信号およびインク切れ信号およ
びまたは記録動作停止制御信号を送出する検知信号処理
回路と、移動走査台の停止時に指令を発する検知タイミ
ング指令回路を設けたことを特徴とするインクジェット
記録装置。これは、図７の実施の態様が対応する。

【００９９】

【発明の効果】本発明によれば、夜間の無人運転の様
に、インクの補給なしに大量の画像記録を行なう状況下
でも支障なく運転を行なえるインクジェット記録装置が
実現される。

【０１００】また、本発明によれば、プリントヘッドに
インクを供給する際の圧力変動が小さい小型で簡易なイ
ンク供給装置を有するインクジェット記録装置が実現さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるインクジェット記録装置の
一例を示す図である。

【図２】第一の実施の態様に基づくインク供給部周辺の
構成を示す図である。

【図３】第二の実施の態様に基づくインク供給部周辺の
構成を示す図である。

【図４】第三の実施の態様に基づくインク供給部周辺の
構成を示す図である。

【図５】第四の実施の態様に基づくインク供給部周辺の
構成を示す図である。

【図６】第五の実施の態様に基づくインク供給部周辺の
構成を示す図である。

【図７】第六の実施の態様に基づくインク供給部周辺の
構成を示す図である。

【図８】第七の実施の態様に基づくインク容器の構成を
示す図である。

【図９】インクジェット記録装置の従来例の構成を示す
図である。

【符号の説明】

１０…インクジェットプリントヘッド、１１Ａ…インク
容器、３２…第一検知手段、３３…第二検知手段、３４
…検知信号処理回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント画信号に従って液状インクを記録
   媒体へ向けて選択的に飛翔させるプリントヘッドと、プ
   リントヘッドにインクを補給するためのインク容器で、
   インクを補給するためのインク注入口を備えたインク容
   器と、プリントヘッドの走査領域へ記録媒体を連続的に
   供給する手段とを有するインクジェット記録装置におい
   て、 インク容器の第一レベルを越えるインクの有無を検知す
   る第一検知手段と、 インク容器の第二レベルを越えるインクの有無を検知す
   る第二検知手段と、 第一検知手段のインクなしを検知した検知信号に基づき
   インク補給許可信号を送出し、第二検知手段のインクな
   しを検知した検知信号に基づきインク切れ表示信号と記
   録動作停止制御信号の少なくともいずれかを送出する検
   知信号処理回路とを有することを特徴とするインクジェ
   ット記録装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のインクジェット記録装置
   において、 第一レベルと第二レベルの差が、インク容器の指定容量
   の１／５〜１／２に相当することを特徴とするインクジ
   ェット記録装置。
3. 【請求項３】プリント画信号に従って液状インクを記録
   媒体へ向けて選択的に飛翔させるプリントヘッドと、プ
   リントヘッドへインクを供給するためのインク容器と、
   プリントヘッドおよびインク容器を搭載し、主走査方向
   に往復動する移動走査台とを有するインクジェット記録
   装置において、 インク容器の内部に中央より高い位置に設けられた、所
   定量のインクを溜めるトレイと、 トレイからプリントヘッドへインクを導くインク通路手
   段と、 移動走査台の往復動に伴なってインク容器の中を揺動す
   るインクをトレイへ導くガイド手段とを有することを特
   徴とするインクジェット記録装置。