JPS61121945A - インクジエツト記録装置 - 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 本発明は、ノズルよりインクを噴射して記録を行なうイ
ンクジェット記録装置に関し、特に、インフジエラ１〜
記録装置の、新インクおよび希釈液の供給に関する。

インクジェット記録装置においては、記録中および装置
不使用中にインク中の希釈液が蒸発し。

インクの粘度が高くなる。インク粘度があまり高くなる
と、記録品質が悪くなる。したがって従来においては、
インク残量が所定値以下になると新インク供給カートリ
ッジを取り換えるようにしたり、また、インク粘度を検
出してそれが所定値以」二になるとインクに希釈液を供
給したりすることが提案されている。

たとえば特開昭５７−４３８７４号公報には、新インク
カートリッジと希釈液カートリッジを共に備えて、また
インク粘度検出装置を備えて、インク粘度が所定値以上
に高くなると希釈液カートリッジより希釈液を供給する
ようにしている。

このように希釈液カートリッジを備える場合、希釈液注
入の粘度制御方式では、たとえば荷電制御方式のインク
ジェット記録装置で、印写デユーティ（噴射インク量に
対する記録に利用したインク量）が低い場合、希釈液注
入で希釈液に含まれる防カビ剤が循環インク中で増加す
る。循環インク中の防カビ剤が増加することは、噴射１
１での固形分の読出による噴射方向の変動、長期放置の
場合の目詰等の原因ともなり、信頼性が問題となる。

したがって希釈液中の防カビ剤量は極力少なくするのが
好ましいが、希釈液カートリッジに収納する希釈液を使
い切るまでの期間は防カビ効果をもたらす量とせざるを
得す、防カビ剤は格別に少なくできない。

一方、導電性の無い希釈液の残量検出は方式が限定され
、電極式のものは用い得ない。比較的に付加要素が多い
非接触型の液量検出器を用いざるを得ない。

■目的 本発明は、希釈液中の防カビ剤のインク中の蓄積を低減
すること、かつ希釈液の液量検出と新インクの液量検出
の一方を実質上必要とせずに希釈液および新インクの安
定した供給を行なうこと、を目的とする。

■構成 」１記目的を達成するために本発明においては、インク
室に新インクを供給するインクパイプ；インクパイプの
一端に結合されたインク供給アダプタ；インク室に希釈
液を供給する希釈液パイプ；希釈液パイプの一端に結合
された弁装置；弁装置の入カポ−１−に結合された希釈
液供給アダプタ；ならびに；新インク収容室、希釈液収
容室、新インク収容室に結合されインク供給アダプタに
着脱自在のインク供給口金、および、希釈液収容室に結
合され希釈液供給アダプタに着脱自在の希釈液供給口金
、を一体に有する１個のカートリッジ；をインクジェッ
ト記録装置に備える。

これによれば、新インクカートリッジにカートリッジを
取り換えるとに、自動的に希釈液も新しいものに取り換
えられることになり、前のカートリッジの、蒸発により
防カビ剤濃度が高くなった残留希釈液が捨られ、インク
噴射ヘッドへ供給されるインク中の防カビ剤の蓄積高濃
度化が防止される。また、カートリッジの新インク又は
希釈液の残量検出手段、好ましくは電極方式による新イ
ンクの残量検出手段のみを用いるのみで、一方（希釈液
）の残量検出手段を省略し得る。たとえば、新インク残
量検出手段のみを備えて、カートリッジの新インクを使
い切る間に必要な追加希釈液量よりも多い希釈液をカー
トリッジに収納するようにしておけばよい。

そこで本発明の好ましい実施例では、希釈液収容室の容
量は、新インク収容室の容量の２５％〜１００％とし、
弁装置は電磁弁装置とする。電磁弁装置を開としたとき
の希釈液の供給を円滑かつ正確にするために、カートリ
ッジは、希釈液供給口金と対向する壁部に空気通流口を
有するものとする。

また、新インク残量検出手段のみを備えるものとし、こ
の検出手段として、インク室の下底部に一個の電極を、
またインクパイプは導電体としてそれに一個の電極を接
続し、後者の電極は、二電極間のインクによる導通有無
を検出し無のとき表示手段を付勢するインク残量検出回
路に接続する。

これによれば、カートリッジの新インクが無くなったと
きに希釈液は残留しており、この残留希釈液（空気通流
口よりの蒸発で防カビ剤濃度が高くなっている）は捨ら
れる。希釈液量検出手段を備えていなくても、希釈液の
供給は安定して行なわれる。

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

■実施例 第１図に本発明の一実施例の機械系の概要を示す。カー
トリッジ１５が装着されたインク槽１３のインクは、ポ
ンプ１で吸引されてアキュムレータ２に圧送される。ア
キュムレータ２に送られた加圧インクは、アキュムレー
タ２およびフィルタ３で圧力振動が抑制されて電磁切換
弁４を通してインク噴射ヘッド５に至る。

インク噴射ヘッド５においては、その電歪振動子が一定
周期、一定振幅で励振付勢されて、ヘッド５内のインク
に一定周期、一定振幅の圧力振動を加える。ヘッド５の
ノズルより、インクが噴射されるが、この圧力振動によ
り、噴射したインクはノズルより所定距離進んだ位置で
粒子に分離する。

この粒子化は、ヘッド５において加圧インクに加えられ
る圧力振動に対応しており、噴射インクは圧力振動の１
周期につき１個のインク粒子の割合で粒子化する。噴射
インクが粒子化するタイミングに合せて荷電電極６とヘ
ッド５のインクの間に荷電電圧を印加することにより、
粒子化したインク粒子は電荷を持つ。インクの粒子化に
合せて電極６に荷電電圧を印加するか否かで荷電インク
粒子と非荷電インク粒子が形成される。

荷電インク粒子は偏向電極７の電界で偏向されて記録紙
８に衝突するが、非荷電インク粒子は直進して導電性の
ガター９に衝突し、フィルタ】１を通してポンプ１２で
吸引されてインク槽１３に吐出される。

インク槽１３の下底部にはインク残量検出用の電極１７
が装着されており、この電極１７は機器アースされてい
る。インク槽１３の上方から中程までステンレスパイプ
１５ｃが伸びており、このパイプ］、　５　ｃにもう１
つのインク残量検出用の電極“１６が接続されている。

カートリッジ１５に新インクが残留しているときには、
パイプ１５ｃの下端部がインク液面であり、パイプ１５
ｃがインク槽１３内のインクを介して電極１７に電気的
に接続しており、電極１６は実質上機器アースレベルで
ある。しかし、インク槽１３のインクレベルがパイプ１
５ｃの下端より下方になると、すなわちカートリッジ１
５のインク室１５ａ内のインクが無くなると、電極１６
は電気的に機器アースレベルより分離される。したがっ
て、電極１６の電位より、カートリッジ１５内にインク
があるか否かを知ることができる。

電極１６には、第２図に示すレベル検出回路３９が接続
されている。レベル検出回路３９には、図示しないパル
ス発生器（１９）より３９０　Ｈｚの電気パルスが印加
され、これがカップリングコンデンサ３９ｂおよび抵抗
３９ｃ、ダイオード３９ｄを介して積分用コンデンサ３
９ｅに印加される。

抵抗３９ｃとダイオード３９ｄの間が電極１６に接続さ
九ている。コンデンサ３９ｅの電圧は抵抗３９ｆおよび
比較器３９ｇに印加される。

Ｂ− 比較器には所定電位の参照電圧が印加される。比較器の
２値出力は抵抗３９ｈ、クランプダイオード３９ｉ、３
９ｊおよび抵抗３９　、ｋを介して１〜ランジスタ３９
ｍのベースに印加される。１−ランジスタ３９ｍのエミ
ッタは定電圧端子に、コレクタは発光ダイオード３９ｎ
に接続されている。インク槽１３において、インクレベ
ルがパイプ１．５　ｃの下端より上である（カートリッ
ジ１５にインクが残留している）と、電極１６が機器ア
ースレベルにあり、回路３９のダイオード３９ｄのアノ
ードが実質上機器アースレベルで、比較器３９ｇが高レ
ベルＨを出力しており、図示しない印写制御装置（２９
）にはインク有りを示す高レベル１１が与えられ、トラ
ンジスタ３９ｍがオフで発光ダイオード３９ｎは発光し
ない（カートリッジにインクあり状態）。

インクレベルがパイプ１５ｃの下端より下方に低下して
電極１６が電気的にアースレベルより分離する（カート
リッジ１５のインクが無くなる）と。

３９０１１Ｚのパルスが積分コンデンサ３９ａに印加さ
れ、コンデンサ３９ｅと抵抗３９ｆの値で定まる時定数
でコンデンサ３９ｅの電圧が−１−昇し、比較器３９ｇ
の出力がＩ］から低レベルＬに反転する。

これにより図示しない印写制御装置ｆ（２９）にはカー
トリッジ１５にインクが無いことを示す信号りが印加さ
れ、また、トランジスタ３９ｍが導通して発光ダイオー
ド３９ｎが発光する（カーｊ〜リッジインク切れ）。こ
の発光状態は、インクレベルがパイプ１５ｃ下端以上に
なる（新インクおよび新希釈液を満したカートリッジに
交換される）まで継続する。

インク槽１３の下方に伸びるステンレスパイプ１５ｃの
上端には、インク供給アダプタ］、　５　ｅが固着され
ている。また、もう１本のステンレスパイプ＋５ｄの下
端がインク槽１３に進入しており、こめパイプ１５ｄの
上端は電磁開閉弁１４の出カポ−１〜に接続されている
。電磁開閉弁】４の入カポ−１−には希釈液供給アダプ
タ１５ｆが接続されている。

アダプタ１５ｅおよび１５ｆには、それぞれカートリッ
ジ１５のインク供給口金および希釈液供給口金が、着脱
自在に係合している。

カートリッジ１５は区分したインク室１５ａおよび希釈
液室］、　５　ｂを有する。希釈液室１．５　ｂの下底
（第１ａ図では上側に位置する）には空気通流口が開け
られており、この空気通流口は、第１ａ図図示状態で、
止め栓１５ｇで閉じられている。

カートリッジ１５を図示のようにインク槽１３に装着し
た後に、止め栓１５ｇはカートリッジ１５より除去され
る。空気通流口は、電磁開閉弁１４を開としたときに、
円滑かつ速く希釈液がインク槽１３中に流下するように
開けられている。

希釈液中の防カビ剤の量は、インク中の防カビ剤量より
少なくする必要がある。たとえば、カートリッジ１５に
収納する新インクの防カビ剤を０．３％とした場合、希
釈液中の防カビ剤は０．１％以下とし、インクの交換時
に希釈液（これも空気通流口から蒸発するので防カビ剤
濃度が高くなる）が残っていても、同時に交換して循環
インク中の防カビ剤積蓄量が多くなるのを防止する。

一方、希釈液の残量検出は実施しないので、カートリッ
ジ１５を、新インクが無くなるときでも希釈液が少々は
残っているようにしている。これによりインク切れに対
応したカートリッジの取り換えで自動的に希釈液も交換
補充される。インクの残量検出のみで希釈液の残量検出
は不要である。

たとえば、循環インク量を３０ｃｃとした場合（この量
が多いと希釈液をインク中に供給したときに混合拡散を
待つ時間が長くなる）、カートリッジ１５の収納新イン
ク量は３０ｃｃ、収納新希釈液量は２０ｃｃとする。

再度第１図を参照すると、インク槽１３には、電磁開閉
弁１４を介してカー１ヘリツジ１５の希釈液が供給され
る。弁１４は通常は非通電であって閉している。電磁切
換弁４は通電されているときにフィルタ３とヘッド５と
を連通としてパイプ４０をそれらから遮断し、非通電の
ときにはヘッド４とパイプ４０を連通としフィルタ３を
それらから遮断するものである。

インク噴射ヘッド５の電歪振動子には正弦波発生・増幅
回路が励振電圧を印加する。荷電型［ｉ６には荷電信号
増幅回路がパルス状の荷電電圧を印加し、偏向電極７に
は偏向電圧発生回路が一定レベルの高電圧を印加する。

導電性ガター９にはシールド線］０の心線の一端が接続
されており、該心線の他端に荷電検出回路が接続されて
いる。

ポンプ１および１２はそれぞれポンプドライバで電気付
勢される。電磁切換弁４および電磁開閉弁１４はそれぞ
れバルブドライバで電気付勢される。

■効果 以上説明したように、本発明によれば新インクと新希釈
液を収納するカートリッジを一体として新インクと新希
釈液を同時に１個のカートリッジ交換で、新しいものに
交換するようにしているので、新インクおよび希釈液の
補充作業が単純となり、ノズルに供給されるインク中の
、希釈液中防カビ剤による防カビ剤濃度の上昇が防止さ
れる。

のみならず、液量検出器はインク用のもの一組で済み、
装置構成が単純となる。にもかかわらず、新インクおよ
び希釈液の安定した供給が可能である。本発明は、長期
放置、高温、低湿度等のきびしい条件に対しても、適正
な粘度のインクを確保する場合に使用してその効果が大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の、主に機械系のシステム構
成を示すブロック図、第２図は第１図に示す電極１６に
接続された、カートリッジ内インク有無を検出する検出
回路を示す電気回路図である。 ３、ＩＩ：フィルタ　　　４：電磁切換弁５：インク噴
射ヘッド　　６：荷電電極７：偏向電極　　　　　　８
：記録紙 ９：導電性ガター　　　１０：シールド線１３：インク
槽　　　　１４：電磁開閉弁１５：力−１〜リッジ １６．１７：インク残量検出用の電極 手続補正書 昭和６０年　２月　４日 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　　　　東京都大田区中馬込１丁目３番６号名称　
　　　（６７４）　　株式会社　リコー代表者　浜　１
）　広 ４、代理人　　〒１０３　　電話　０３−８６４−６０
５２住　所　　東京都中央区東日本橋２丁目２７番６号
５、補正の対象　明細書の特許請求の範囲の欄および発
明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第１頁および第２頁の特許請求の範囲の欄
全文を次の通りに訂正する。 ［２、特許請求の範囲 （１）荷電制御型のインクジェット記録装置におい換す
る構゛のインク供給装置を備えることを特徴とするイン
クジェット記録装置。 （２）　　　インクと、：＋′を−　で　　゛した前言
己特許請求の範囲第（１）項記載のインクジェット記録
装置。 （３）希釈液容器の容量（新インク容器容量の２５〜１
００％□くＩＵＬレカ２、特許請求の範囲第（１）項記
載のインクジェット記録装置。 （４）希釈液容器上。にエアー吸入のための吸気口を有
し、下部とインクタンクとは、オンオフ制御可能な・　
により連“された前記特許請求の範囲第（１）項、第（
２）項又は第（３）項記載のインクジェット記録装置。 」 （２）明細書第５頁第３行〜１４行の「　上記目的を達
成するために・・・　・・・記録装置に備える。」全文
を次の通りに訂正する。 「」１記目的を達成するために本発明においては、新イ
ンクと希釈液を別々に有する容器より成るインク供給装
置であって容器内の新インクの有無又は前記タンク内の
インクレベルを検出するセンサーの検出出力で表示装置
を作動させ、前記新インクと希釈液容器を同時に交換す
る構成のインク供給装置を備える。Ｊ 以上

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）インク噴射ヘッドおよびインク噴射ヘッドにイン
   クを供給するインク室を備えるインクジェット記録装置
   において： インク室に新インクを供給するインクパイプ；インクパ
   イプの一端に結合されたインク供給アダプタ； インク室に希釈液を供給する希釈液パイプ；希釈液パイ
   プの一端に結合された弁装置； 弁装置の入力ポートに結合された希釈液供給アダプタ；
   および、 新インク収容室、希釈液収容室、新インク収容室に結合
   されインク供給アダプタに着脱自在のインク供給口金、
   および、希釈液収容室に結合され希釈液供給アダプタに
   着脱自在の希釈液供給口金、を一体に有する１個のカー
   トリッジ； を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. （２）希釈液収容室の容量は、新インク収容室の容量の
   ２５％〜１００％である前記特許請求の範囲第（１）項
   記載のインクジェット記録装置。
3. （３）カートリッジは、希釈液供給口金と対向する壁部
   に空気通流口を有する、前記特許請求の範囲第（１）項
   又は第（２）項記載のインクジェット記録装置。
4. （４）弁装置は電磁開閉弁である前記特許請求の範囲第
   （１）項又は第（２）項記載のインクジェット記録装置
   。
5. （５）インク室はその下底部に一個の電極を、またイン
   クパイプはそれに接続された一個の電極を有し、後者の
   電極は、二電極間のインクによる導通有無を検出し無の
   とき表示手段を付勢するインク残量検出回路に接続され
   た前記特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の
   インクジェット記録装置。