JPS6046256A - 液体噴射記録装置 - 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】 （技術分野） この発明は液体噴射記録装置に関し、とくに同装置にお
ける記録液貯蔵室内の記録液の有無を検出する手段に関
する。

（背景技術） インクジェット記録装置等の液体噴射記録装置は直接記
録が可能でカラー化が容易であり、また騒音が少ないと
いう利点を有するので新しい記録手段として注目を集め
ている。とくにオンデマンド形インクジェット記録装置
は安価で、小形化が可能であシフルカラープリンタ技術
の中心的存在になシつつある。

しかしながら、従来よシ、この種の記録装置は、記録ヘ
ッド先端のインク中の揮発性物質が蒸発するため、イン
ク粘度が増大し、インク吐出が不安定に々るという欠点
をもっている。さらにインクタンクを柔軟性に富む材料
で構成することが必要であってインクの有無の検出が困
難であシ、インク切れによる誤記録が起こるという欠点
がある。

前者については、目づｔａ防止装置によりヘッド先端か
ら高粘度のインクを除去することが試みられ、効果を上
げているが、この目づまシ防止装置とインク残量の検出
装置とを別個に設けると、機器の構成が複雑化し、その
ため装置の大形化やコスト高を招くという問題を生ずる
。とくにカラーためヘッド先端をキャップするとそのキ
ャップ時にヘッド先端のメニスカスが後退し、記録（印
字を含む。以下同じ）が不安定になるという欠点を伴う
。

（目　的） したがって、この発明は、従来の液体噴射記録装置の前
述の欠点を除去し、簡単な構成により、確実に記録液貯
蔵室内の記録液が実質的になくなっているかどうかを検
出する手段を具える液体噴射記録装置を提供することを
目的とする。

ここに、記録液貯蔵室内の記録液が実質的になくなって
いるとは貯蔵室内に記録液が完全に存在しない状態のほ
か、液体噴射記録動作を十分に実行できないような微量
の記録液が存在する場合を含む。

（実施例による説明） 以下図面に示す実施例によって上記の目的を達成するた
めこの発明において講じた手段を例示説明する。下記の
説明は、メニスカス復帰系中に圧力変動検知手段を設け
た例について、この発明に係る液体噴射記録装置の実施
例の構成及びその作用の順序で行う。

（液体噴射記録装置の実施例の構成）（第１図〜第３図
） 第１図はこの発明に係る液体噴射記録装置の実施例の全
体構成を示し、図中Ｍはパルスモータで後述のキャッピ
ング装置及びポンプの動作を制御する。Ｉは液体噴射ヘ
ッドユニット、２は記録液貯蔵室（以下インクタンクと
いう）、３は可撓性チューブでインクタンク２からヘッ
ドユニット１へ記録液（以下インクということがらる）
を供給する。４はキャッピング装置に設けられた圧力検
出装置でその詳細は第２図に関連して後述する。

５はチーープで圧力検出装置４を介して後述のポンプＰ
ＵとヘッドユニットＩとを連結する。６はばねで装置の
固定部に支持され、圧力検出装置４が設けられたキャッ
ピング装置をヘッドユニット１の方向へ付勢する。７は
ギアでノ９ルスモータＭと連動する。７ａはギア７に固
設されたレノ９−でこれと一体的に回転し、レノ々−７
ａと前記のキャラぎング装置に設けられたレノ４−４１
Ｌとよシキャッピング装置の位置が規制される。８はス
ライドレバーであり、ギア７とかみ合うラック部８ａと
長孔８ｂ、８ａを有し、装置の固定部に植設されたピン
９ｍ　、９ｂに沿ってノ９ルスモータＭ及びギア７０回
転に応じ、図中左右方向にスライドする。

スライドレバー８の下部は面取シ部ｇｄ、Ｂｅにより２
段差形状８ｆ、８ｇをなしている０１０はボンデＰＵの
シリンダ、１１はピストン、ＩＺａ及びＩｌｂはそれぞ
れその貫通孔及び弁で＃ｊ）、ｚ２はばねであってピス
トン１１を図中上方へ付勢する。１３はチューブでボン
デＰＵとヘッドユニットｌのヘッド部１ａ（第２図）と
を連結シテイル。１５は廃液チューブで図示しない廃液
タンクに連結している。

第２図は第１図中ヘッドユニット１と圧力検出装置４の
断面図であシ、１ａは液体噴射ヘッド、１ｂはサブタン
ク、ＩＣはサブタンクＩｂ中のインクを示す。サブタン
クＩｂはチューブ３及び１３を介してそれぞれインクタ
ンク２及びポンプＰＵに連結している。

４ａは圧力検出装置中の圧力室、４ｂは圧力センサで例
えばひずみゲージ又は圧電素子等で構成され、接着等の
手段によシインクもれかないようにして取シつけられる
。４ｃはセンサ４ｂの出力端子である。

第３図は第１図の液体噴射記録装置の制御系を示し、１
０１は制御回路、１０２は七−タＭのドライバ、ＺＯ３
はタイマ、１０４は圧力センサ、１０５は比較回路、１
０６は表示装置を示す。

（液体噴射記録装置の実施例の作用）（第１図〜第５図
） 次に第４図に示す圧力室４ａにおける圧力変化特性図及
び第５図に示す流れ図をも参照して第１図〜第３図の装
置の作用を説明する。

（１）記録開始信号ＳＴが制御回路１０１に入力される
とノンルヌモータＭは制御回路１０１及びモータドライ
バ１０２に制御されて所定ノ４ルス数Ｎｌに相当する量
だけ正転しく第５図のステップ２０１〜２０２）、これ
に伴ってギア２が第１図中反時計方向へ回転するので、
レバー７ａ、４ｍによυ圧力検出装置４が付設されてい
るキャッピング装置はヘッドユニット１から離れる。し
たがってヘッドユニット１は第１図に示す状態になり、
この位置で公知の手段により記録が行われる（ステップ
２０３）。

（２）記録が完了し、記録終了信号ＥＮＤが制御回路１
０１に入力されるとモータＭは前記のパルス数Ｎ、に相
当する量だけ逆転する（ステップ２０４〜２０５）。こ
れによりギア２が時計方向へ回転し、先ず（１）と逆の
動作によシキャッピング装置、したがって圧力検出装置
４が第１図で右方へ移動し、チューブ５がへッドユニツ
）Ｚの先端に結合する。

ギア７はさらに回転を続け、スライドレバー８はそのラ
ック部８＆とギア７とのかみ合いにより第１図で左方へ
移動し、ポンプＰＵのピストン１１をＢのレベルまで押
し下げる。このとき圧力室４ａ内の圧力は第４図のＡで
示すレベルになるＯこの状態でノやルスモータＭの駆動
電流が断たれるが、スライドレバー８が移動後の位置を
保つようにする。そのためにはｔ４ルスモータＭの励磁
を断たずにそのトルクによって保持してもよく、あるい
はばね１２によシ上方へ付勢されるピストンｚ１とスラ
イドレバー８との摩擦力によって保持するようにしても
よい。

（３）　タイマ１０３の設定によυ定まる時間Ｔ。（第
４図）が経過すると、圧力室４ａ内の圧力は、主記録液
貯蔵室であるインクタンク２内にインクがあれば、サブ
タンク１ｂへのインク補給により、第４図の実線に示す
時間的変化をして大気圧に復帰する。これに反して、イ
ンクタンクＺ内にインクが々ければ、点線に示すように
経過し、圧力ｐ゛。に止まって大気圧には復帰しない。

そこで、圧力センサ１０４（例えば第２図のひずみダー
ツ４ｂ）の出力を端子４Ｃよシとシ出し、これを比較回
路１０５に導いて設定値ｐ０　と比較することによシ、
インクタンク２内のインクの有無を検出することができ
る（ステツ７６ｚｏｅ）。

なおインクの有無とは、前述のように記録液（インク）
が実質的になくなっているかどうかを意味する。

（４）比較回路１ｏｓの比較出力が制御回路１０１へ入
力されると、制御回路１０１は、インクなしの信号に対
してはこれを表示装置１０６に表示する（可視的又は可
聴的費告表示でおることを可とする）とともにパルスモ
ータＭを正転させ、ヘッドユニットＩからキャッピング
装置をはずし、全系統の動作を停止する（ステン！２０
７〜２０９；第１の状態）。一方インクオシの信号入力
、詳しくは七／す１０４の出力信号が設定値ｐ０　よシ
大きい旨を示す信号入力に対しては、キャッピングをし
たま塘の状態で次の記録開始信号ＳＴの入力まで保持さ
れる（ステップ２０７，２０１；第２の状態）。

具体的には、前述のように、記録開始信号ＳＴの入力に
よシ、モータＭが正転してキャッピング装置、すなわち
圧力検出装置４をヘッドユニット１からはずすとともに
ピストン１１の上方への移動によシＩンプＰＵの上室に
おる少量のインクは貫通孔１１ａ、弁１１ｂを通して下
室へ移動する。

このインクは次の圧力検出時に廃液チューブ１５を経て
不図示の廃液タンクへ排出される。

前述の実施態様によれば、ヘッドＺａのオリフィス先端
は、キャップ状態（閉路）で保持されるため、インク中
の揮発性物質がオリフィス先端から蒸発するのを防止す
ることができる。さらにキャップ時にメニスカスが後退
してもＩンゾＰＵの負圧による吸引のためメニスカスが
復帰することに々るので、次の記録時にインクの増粘及
びメニスカスの後退によるインク吐出の不安定を防止す
ることができる。

（５）前記（４）の第１の状態で使用者が新しいインク
タンクに交換すると、その際のインク交換信号ＭＴ（不
図示の手動スイッチ等による信号）の入力によシ制御回
路１０１はモータトリイバ１０２を介して・リスモータ
Ｍを前記Ｎ１より多い・旬スｉＮ２に相当する量だけ逆
転させる（ステップ２１０．２１１）。これにょシ（２
）と同様にヘッドユニット１に対するキャッピング動作
及びポンプＰＵのピストンを押し下げる動作が行われる
が、この場合は・リスモータＭの回転量が大きいために
スライドレバー８はその第２段の段差８ｇがピストンＺ
１を押し下げるまで移動し、ピストン１１はレベルＣま
で下降する。したがってポンプＰＵは通常の動作よシも
大きい負圧を発生し、インクタンク２からサツメンクｚ
ｂへ多量のインクを供給し、インク吐出を良好に行うこ
とができるようにヘッドＩａを回復させる。

（６）所定時間経過後比較回路Ｉθ５で圧力センサｐ。

１０４の出力を設定値と比較し、インクタンクｚ内のイ
ンクの有無を検出する（ステップ２１．？２１３）。こ
の場合もインクの有無とは、前述と同様記録液（インク
）が実質的になくなっているかどうかを意味する。その
結果インクがなければステップ２０８〜２１１に準じた
動作がくり返されるが、インクが存在すれば表示装置１
０６の表示がオフになシ、キャッピングをしたままの状
態で次の記録開始信号ＳＴの入力まで保持される０テツ
プ２１４）。次の記録開始信号ＳＴの入力によシパルス
モータＭはノ９ルス数Ｎ２に相当する量だけ正転し、キ
ャッピング装置がヘッドユニット１から離れ、前述と同
様に記録が行われる（ステップ２０１Ａ〜ｚ　Ｏ、？　
Ａ　）。

前述の実施例はメニスカス復帰系中に圧力変動検知手段
を設けたものであって、この発明の実施態様としては、
構成の簡単さ及び検出の確実さの観点からこの態様が最
も有利であると考えられるが、この発明は記録液供給系
（例えば第１図のチューブ３又は１３）中のいずれかの
個所に圧力変動検知手段を設けて実施することもできる
。

（効果） 以上詳細に説明したように、この発明によれば、液体噴
射記録装置において、圧力発生手段の動作に応じて記録
液供給系又はメニスカス復帰系中のいずれかの個所の圧
力変動を検知して記録液貯蔵室内の記録液の量が実質的
になくなっているがどうかを検出するようにしたので、
別個に記録液残量検出手段を設けることなく、記録液貯
蔵室内の記録液が実質的になくなっているがどうかを確
実に検出することができ、記録液吐出を良好な状態で行
うことが可能であシ、装置が簡単でその小形化及びコス
トの低減をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

Ｍ１図はこの発明に係る液体噴射記録装置の実施例の構
成図、第２図は第１図中圧力検出装置及びヘッドユニッ
トの詳細を示す断面図、第３図は第１図の装置の制御系
のブロック図、第４図は第１図及び第２図中の圧力検出
装置内の圧力室の圧力変化特性を示す線図、第５図（Ａ
）及び（Ｂ）は第１図ないし第３図に示す装置の動作を
説明する１組の流れ図、第６図は第５図（ト）及び（Ｂ
）の配置を示す図である。 図中１は液体噴射ヘッドユニット、２は記録液貯蔵室で
あるインクタンク、３は可撓性チューブ、４は圧力検出
装置、４ａはその圧力室、４ｂはその圧力センサ、５，
１３はチューブ、７はギア、８はスライドレバー、８１
Ｌはそのラック部、Ｚ。 はポンプのシリンダ、１１はピストン、１０１は制御回
路、１ｏ２はモータドライバ、１ｏ３はタイマ、１０４
は圧力センサ、１ｏ５は比較回路、ｌθ６は表示装置、
Ｍはノｆルスモータ、ＰＵはポンプ、ＳＴは記録開始信
号、ＥＮＤは記録終了信号、ＭＴはインク交換信号を示
す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体噴射ヘッドと、 記録液貯蔵室と、 圧力発生手段と、 前記圧力発生手段の動作に応じて記録液供給系又はメニ
   スカス復帰系中のいずれかの個所の圧力変動を検知して
   前記記録液貯蔵室内の記録を具える液体噴射記録装置。
2. （２）前記検出手段は、前記記録液貯蔵室内の記録液の
   量が実質的になくなっているとき警告表示を行う手段で
   ある特許請求の範囲（１）記載の液体噴射記録装置。