JPS59143648A - インクジエツトプリンタ - 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 本発明はインクジェットプリンタにおける使用済みイン
クを収容するインクタンクに関するもσ）であり、特に
該タンク内のインク量検知手段に関するものでル）石。

従来技術 インクジェットプリンタは細いノズルからインクを小滴
として噴射飛翔させて記録面上に文字・図形等をドツト
記録させるものである。前記ノズルから吐出されたイン
クのうち記録に関与しなかった残余の不要インクは捕集
されて一定位置に設けられた廃液タンクに収容され乙。

インクジェットプリンタには前記記録外の不要インクを
回収して循環して再使用するものと、収集後廃棄するも
のとの２種類がある。後者の廃棄形式においては、従来
は、インクジェットプリンタの使用日数によって定期的
に前記不要インクを廃棄するか、補給用の新しいインク
カートリッジと交換−「る際に前記不安インクを廃棄し
ているのが一般であった。

不要インクを廃棄する形式のインクジェットプリンタに
おいては、該不要インクを収容する廃液タンクを設置−
「る場合、以下の問題点があった。

（イ）使用日数によって所定期日毎に不要インクを廃棄
する場合には、使用日数管理が煩わしく廃棄時期を誤る
と、インクがオーバー７０−Ｌ−Ｃ機械を汚損または破
損することがある。

（ロ）不快インクの排出蓋は一定でないので、所定期日
以内でも大量に排出する場合、例えば頬繁にパージを行
なった場合等ではインクが排液タンクをオーバーフロー
するおそれがある。

ｅ→　Ｍ　・ｆンクカー）　ＩＪソジに交換と同時に不
要インクを廃棄する場合にも、記録に使用さねるインク
址と不要インク址との割合は一定でｌｆいので、予定以
上に不要インクを排出すると廃液タンクをオーバー７０
−する。

に）　上記の諸理由により、廃液タンクの容址を充分大
きくすると、これを設置するインクジェットプリンタが
大形化、重量増大して好ましくない。

（ホ）　インクジェットプリンタを移動・輸送−ｆる際
に、横倒し積載または上下逆転積載１″ると、該プリン
タ内に実装された廃液タンクも横転または逆転して内包
するインクが漏出あるいは逆流する。

以上のように不要インクが廃液タンクからオーバー７０
−または漏出すると、インクジェットプリンタ内を汚損
または破損することがあり、また、大形廃液タンク設置
はプリンタのコンパクト化に支障を来たす。

発明の目的 本発明はこのような従来の問題点を解決するたぬになさ
れたものであり、廃液タンク内の不要インク量を検知し
て、満タン状態を警告することにより、正確かつ容易な
不要インク処理手段を提供することを目的とするもので
ある。

発明の構成 即ち、本発明によるインクジェットプリンタは、使用済
みインクを収容するインクタンクを有するインクジェッ
トプリンタにおいて、前記インクタンク内のインク量が
所定量以上になったことを検知する検知手段分設けたこ
とを特徴とするものである。

更に本発明のインクジェットプリンタの好ましい実施態
様としては、導電性インクを使用するインクジェットプ
リンタであって、前記検知手段が間隔ＥＭいて相対向し
て配置された一対の電極からなることを特徴とするもの
である。

実施例 以下、図面に従って本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明のインクジェットプリンタの一実施例を
示す概略図でｋ）る。図において、インクジェット記録
ヘッドは、インク滴を噴射する複数のノズル１と、該ノ
ズル１に連通する複数の圧力室２と、該圧力室２にイン
クを分配供給する共同インク室３とから構成されている
。記録ヘッド内ノ上記インク流路の一端は入口通路とな
っていて、中間のフィルタを介してインク供給管４を通
ってインクカー　トリノジに接続している。インクカー
トリッジはカー）　’Ｊ　ノ′）筐体５と、この筐体５
の内部に収納されたインク収容袋６と、口金部材７とか
ら構成されている。インク収容袋６は記録用インクを気
密状態に内包する可撓性フィルムで作られていて、静水
圧を維持してインクを供給する。

上記インクカートリッジの口金部材７ば、インクジェッ
トプリンタの一部に固設され前記インク供給管４に流体
的に接続するコネクタ８に着脱可能となっている。即ち
、コネクタ８の一端をな−ｒ中空ニードルは弾性パツキ
ンを有する口金部材７を貫通するごとによって、インク
収容袋６内の記録用インクは上記中空ニードルを通って
、インク供給管４に連通する。更にインクはインク供給
管４からフィルタを介して記録ヘッドの入口通路から記
録ヘッド内に供給される。記録ヘッド内に供給されたイ
ンクは、先ず共同インク室３に入り、ここから更に、記
録されるドントマトリクス状の文字の縦方向の画素に対
応する複数のノズル１に連通する複数の圧力室２に分岐
される。このようにしてノズル１にはインクカートリッ
ジからのインクで絶えず満たされていて、非記録時には
ノズル面におけるインクの静水圧と、インクの表面張力
とによりインクのメニスカスが形成され平衡状態を保持
している。

一方、前記圧力室２の壁の一部は可撓性壁となっていて
、その外壁面には電子パルス発生器９に′１１（気的に
接続された圧１往変換素子（不図示）が接着されている
。該圧電変換素子は前記パルス発生器９からｍ気信号を
受けろと圧力室２の内側へ撓むことのできる可膿板で、
例えばピエゾ電気クリスタルから成る。

上記の構成をなすインクジェットプリンタにおいては、
前記パルス発生器９からの電気信号により前記圧電変換
素子は圧力室２の内方に急激に撓み、このたぬ生ずる圧
力室２の容積の急激な減少は、内部のインクをノズル１
からインク滴として放出飛翔させ、記録ヘッドと相対移
動する記録紙Ｐ上に到達させて、ドツト画像を記録する
。

記録ヘッド内に気泡や凝固物が生じると、正常な噴射記
録がなされなくなるので、自動又は手動スイッチにより
速やかに除去（パージ）しなければならない。このため
には、前記インク収容袋６を加圧して内部のインクを送
圧することにより、ノズル１からインクを強制排出する
。これによって、ノズル１および記録ヘッド内の気泡や
異物は排出するインクと共にノズル１外に吐出されて、
ノズルその飴の洗浄が行なわれ、目詰りがなくなる。上
記パージ動作が終了すると、再び正常なインク滴噴射が
可能となる。

ノズル１の面の外方には近接して相対する位置に清掃ロ
ーラ２１が回転している。まり清掃ローラ２１の下方で
あって該ローラ２１の外周面に接近または摺接して、廃
液受は四が設けられていて、排出用チー−ブｎＫ接続し
、更に密閉状態の廃液タンク加に接続している。廃液タ
ンク寞は更に吸入用チューブ瀾を介して排気用のエアポ
ンプ５が接続されている。

前述のパージ動作によって、ノズル１から加圧インクと
共に気泡や凝固物が排出されると、これらは前記清掃ロ
ーラ２１の外周面上に付着し、前記廃液受けたにおいて
、前記エアポンプ部による吸引空気流によって収集され
たチューブ田を通って廃液タンク３０内に貯留される。

廃液タンク３０はカートリッジ式になっていて、パージ
等によって放出され収集された廃棄インクが満タンにな
ったことを検知して、該インクをタンクと共に取り外し
、新しい廃液タンクに交換する。

第２図は本発明による廃液タンクの概略の立体図である
。図において、廃液タンク本体は二分割されていて、上
本体３２と下本体３３とは、組立後にフランジ部におい
て超音波浴着されて密封状態となって一体化される。上
本体３２の上部は開口部となっていて、ゴムキャップ３
１によって密栓サレテいる。ゴムキャップ３１には、廃
液を排出−ｆる前記排出用チューブ乙に接続する排出管
３４と、エアポンプδに接続する吸入用チューブＵと接
続する吸入管おとがそれぞれゴムキャンプ３１を貫通し
て固定されている。これによって、パージ等によって不
要となったインクは廃液受け２２に集められ、更にエア
ポンプ５の吸気作用によって、チューブ別、吸入管お、
廃液タンク（資）を経て、υト出管３４、チューブδを
通る空９（流によって吸引゛され、廃インクはチューブ
お、排出管３４を通って廃液タンク（資）内に流入する
。

廃液タンク閣内に廃インクが所定の満タン状態に達する
と後述の検知手段によって警報またＶよ表示されるので
、オペレータまたはサービスマンけ、ＡｉＴ　記ゴムキ
オップ３１を廃液タンクの上本体３２カら外して、該本
体部を廃棄して新Ｉ−い空状態の廃液タンク本体と交換
する〇 尚、図において、３６　、３７は廃液タンク閣内のイン
クの満タン状態を検知するたぬの針電極である。

３８　、３９は該針電極３６　、３７の一端にそれぞれ
電気的に接続するワイヤであり、他端は後述の検知回路
に接続されている。

第３図および第４図は本発明による廃液タンクの断面図
であり、それぞれＸ−Ｘ断面およびＹ　−Ｙ断面？示す
。また第５図は着脱可能なゴムキャップ３１の部分組立
図である。

第３図および第５図において、キャップ３１は、排出イ
ンクをチューブ２３全通して廃液タンク閣内に導入する
排出管調と、エアポンプ５からの吸気をチューブ２４を
経て廃液タンク関内の空気溜りに接続する吸入管おとが
平行に取付けられている。

ゴムキャップ３１は廃液タンクのし本体３２の開口部に
密栓状に嵌合し着脱可能である。またゴムギヤノブ３１
の下端３１　Ａはスポンジ４２の上面に軽く圧接してい
て、廃液タンクまたはプリンタが逆転Φ倒置したときに
該スポンジ４２が浮上るのを防止している。更にゴムキ
ャップ３１の下端面に近い部分に棚部３１　Ｂを設けた
。これは廃液タンクが振動−倒置・逆転等によって、イ
ンクを含浸したスポンジ４２の表面から飛沫状インクが
跳ね上って吸入管お内に入るのを防止するためである。

また上本体３２の開口部に密接嵌合するゴムキャップ３
１の外周部はテーパー状にすると密栓が完全に行なわれ
る。

ゴムキャップ３１は弾性を有し化学的に安定なネオプレ
ン等の合成ゴムの材料が好適である。

第６図はゴムキャップ３１の底面図であり、ゴムギャッ
プ３１の下部は４枚の隔壁３１　Ｃによって形成されて
いる。

ゴムギヤ、プ３１に挿入固定されている排出管３４およ
び吸入管部は何れもステンレス鋼パイプが好適であり、
その内径はそれぞれ２〜５１１１３１である。

吸入管あの下端部は封止されていて、下端部のやや北方
で、ゴムキャップ３１の中央に向った位置に面して空気
流通用の小開口３５　Ａがあけられている。

これは前述のゴムキャップ３１の棚部３１　Ｂの設置理
由と同じくインク飛沫が吸入管部内に侵入するのを防止
するたぬである。

廃液タンク本体は上下に２分割され、内部に含水性の海
綿状のインク吸収体（以下スポンジと呼ぶ）　４］　、
　４２およびスペーサ４３を内装後に、−Ｅ本体３２と
下本体あの各フランジ部を超音波溶着することによって
気密状態に密封する。上本体３２、下本体おけ何れも透
明性プラスチック、例えばアクリル樹脂やハイインパク
トスチロール樹脂等を用い射出成形停により成形加工さ
れ、組立後、内部のインクの状況が目視できる。

廃液タンク３０に内包された下方のスポンジ４２は排出
されタンク内に導入されたインクを吸収するもので、所
定量のインクを含浸する。上方のスポンジ４１は、スペ
ーサ４３によって所定の空間を隔てて下方のスポンジ４
２の上方に設けられている。これはプリンタを万一横転
または逆転して輸送または移動したとき、下方のスポン
ジ４２内のインクが廃液タンク外に漏出する事故を防止
するため、上記インクを吸収するためにある。

これら上下のスポンジ４１　、４２はやや硬質で発泡多
孔質海綿状をなしていて、セルロース・スポンジ（扶余
バンキング社製、商品名ビスコ）が好適である。

スペーサー４３はプラスチック装の成形部分であって、
一体部品または分割して配置した部品側れでもよい。

第４図は廃液タンクの他の断面を示し、インクの満タン
状態全検知する針電極３６　、３７が相対向して所定間
隔に設置されている状態を示す。各針車＆　３６　、３
７の下端は前記下方のスポンジ４２の上面に近接した位
置にある。

第６図のゴムキャップ３１の底面図に示されるように、
前記針電極３６　、３７は何れもゴムキャップ３１の隔
壁３１　Ｃによって仕切られて配置されているので、ス
ポンジ４２上のインク飛沫等によって針電極３６　、３
７が直接短絡（ショート）シて、誤動作を生ずることは
ない。

このような構成をなす廃液タンク（資）内に所定量を超
えるインクが流入して満タン状態になると、下方のスポ
ンジ４２はインクを充分含浸した後には溢れ出し、スポ
ンジ４２の上面を越えてインクの水位が上昇する。更に
インクの液面が上昇して前記針電極３６　、３７の下端
面に達し接触すると、導電性インクは両針電極を導通し
て満タン状態を警報または表示する。

第７図はこの検知回路の一例を示す。図においてＲ，、
Ｒ，は電気抵抗であり、それぞれ４３０にΩおよびＩＫ
Ωである。Ｃはコンデンサ、Ｓけシュミットトリガ−回
路（シュミットトリガ−回路）である。

相対する２本の針電極３６　、３７の間に導電性インク
が存在せず空気間隔を保っている通常の使用状態におい
ては、両針電極間の抵抗値は無限大であるから、入力ｍ
圧Ｅ（例えば５Ｖ）は抵抗Ｒ，，Ｒ。

を経てシュミット回路Ｓに入るが、この状態では出力電
圧は生じない。

廃インクがスポンジ４２から溢れ出して液面が上昇して
、針＃Ｍ、極３６　、３７の位置に達すると、両電極間
は導電性のインクによって導通する。よって点Ａにおけ
る直付はＬＯＷレベルになる。この信号で、ンユミ、ト
回路Ｓけ反転し、廃液タンク内ノインクが満タンになっ
たことを表示する。

’ニー　ノヨウにして、廃液タンク加の満タンが検知さ
れ警報が発せられたらオペレータ又は保守担当者は、タ
ンク本体部を上部のゴムギャップ３１から外して、新し
いタンク本体部と交換してゴムキャンプ３１に嵌合装着
する。これにより、再び貯液がｉＪ症となる。

尚、インク液面が針電極３６　、３７の位置に達した後
にも上部に空間があり、更にその上方に上方のスポンジ
４１があるから、満タン警報発生後も暫ら〈使用可能で
あるからその間にサービス担当者に連絡すればよい。こ
の場合、透明な上本体３２を通して、内部のスポンジ４
１のインク含侵状蛛企目視−ｆ−ることかできるので、
これを確認することによって満タン士横溢してエアポン
プ５や廃液受け２２１′４の方向にインクが逆流する事
故は防止できる。

発明の効果 以上のような構成からなる本発明のインクジェットプリ
ンタは、使用済みインクを収容する廃液タンクにインク
％検知手段を設けたものであり、簡単な構造によって正
確にインク址を検知し、かつその動作は安定しているの
で、インクの廃棄時期を誤って機械を汚損又は破損した
りすることは全くない。また廃液タンクの交換は容易・
迅速に操作することができる。

またこの検知手段は簡単で堅固に製作でき、低コスト化
が可能であり、小形で膜電位ＩＮ”も自由である利点が
ある。

更に、インク吸収スポンジの設置およびインク飛沫防止
構造を有するゴムキャップとエア吸引パイプの設置によ
って、インクジェットプリンタが横転又は逆転輸送され
た場合にも、廃液タンク内からインクが漏出することは
ないので、プリンタの汚損や破損を防止することが可能
である。

本発明による廃液タンク及び液量検知手段は上述のイン
クジェットプリンタに限定されるものではなく、導電性
インクを使用し、インクタンクにインクを回収する形式
のインクジェットプリンタに広く利用することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るインクジェットプリンタの一実施
例を示す概略図、第２図は本発明によるインク奮検知手
段を有する廃液タンクの外観図、第３図及び第４図はＬ
記廃液タンクの断面図、第５図及び第６図は上記廃液タ
ンクのイレク筺検知部の外観図及び底面図、第７図は検
知回路図である。 ム・・・・・・排出用チューブ　囚・・・・・・吸入用
チューブ６・・・・・・エアポンプ　　　加・・・・・
・廃液タンク３１・・・・・・ゴンキャノブ　　３２・
・・・・・上本体あ・・・・・・下本体　　　　　調・
・・・・・排出管間・・・・・・吸入管　　　　　３６
　、３７・・・・・・針電極４１　、４２・・・・・・
インク吸収体（スポンジ）Ｓ　・・・　・・・　シ　−
　ミ　　ッ　　ト　回　路代理人　桑　原　義　美 ６２図 筋５区 筋す区 ５＋ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）使用済みインクを収容するインクタンクを有する
   インクジェットプリンタにおいて、前記インクタンク内
   のインク量が所定鼠以上になったことを検知する検知手
   段を設けたことを特徴とするインクジェットプリンタ０
   （２）導電性インクを使用するインクジｘノトフ。 リンクでル〕って、前記検知手段が間隔を置（・て相対
   向して配置された一対の電極からなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載のインクジェットプリンタ
   。