JPS61233551A - インク残量検知方法 - 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、プラスチックシートなどの可撓性材料から成
る密閉式のインク袋から記録ヘッドへインクを供給する
型式のインクジェット記録装置に関する。

〔従来技術〕

従来のこの種のインクジェット記録装置においては、イ
ンク袋から空気を排除してインクを充てんしていたので
、所定位置に一対の電極を設けてその間の電気抵抗の変
化からインク残量を検出しようとしても、インク残量の
減少に応じてインク袋がつぶれて密着し、電極間に最後
までインクが存在するので、事実上実施不可能であった
。

一方、インク袋の代わりに硬質のインク容器を使用する
場合は、内圧変化をなくすための通気口を設けねばなら
ず、したがって、インク溶剤が蒸発してインク性状（粘
度など）が変化したり、インク漏れが生じやすいという
問題がある。

〔目的〕

本発明の目的はこのような従来技術の問題を解決でき、
密閉式のインク袋を使用する場合でも一対の電極間の電
気抵抗変化によりインク残量を検出しうるインクジェッ
ト記録装置を提供することである。

〔概要〕

本発明は、インク袋内のインクに露出して設けた一対の
電極間の電気抵抗を測定する手段を設けるとともに、該
インク袋内にｏ、ｓｃｃ以上の気体を封入しておき、該
気体による前記電極間の電気抵抗変化からインク残量を
検出することにより、上記目的を達成するものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るインクジェット記録装
置の要部縦断面を示し、ガイドシャフトＩ、２に沿って
移動するキャリジ３上に記録ヘッド４が装着され、該記
録ヘッドのオリフィスから吐出されるインク滴により用
紙５に記録していく。

用紙５はプラテン６でバックアップされており、また、
送りローラフにより矢印方向に紙送りされる。

キャリジ３に形成された室８内にはカートリッジ９が展
着可能に装着されている。該カートリッジ内にはプラス
チックシートなどの可撓性材料から成る密閉式のインク
袋１０が収納され、該インク袋から記録へラド４ヘイン
クが供給される。

一般に、通常のモノクロ印字の場合は１個のインク袋１
０および１個の記録ヘッド４を使用するが、複数色（例
えばイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）でカラー印
字する場合あるいは一色でも濃淡インクで印字する場合
はインクの種類に応じて複数個のインク袋１０および複
数個の記録へラド４が設けられる。本実施例では、第５
図に示すごとく２個のインク袋１０を収納したカートリ
ッジ９が使用されている。

第２図〜第４図は前記インク袋１０の構造を示す。

このインク袋は、第２図に示すような大ＪＪ１の２つ折
りしたシート材１１．１２を合わせるとともに、第４図
に示すように合わせた周辺部１３を接合して袋を形成し
、大きいシート材１１の折り曲げ部１４近傍の２つ折り
合わせ部にインク取り出し口１５を有する栓部材Ｉ６を
密封状態で結合して構成されている。

前記栓部材１６はプラスチック等の絶縁材の成形品であ
り、前記インク取り出し口１５はこれと一体成形されて
いる。

さらに、前記栓部材１６の内面の両側には、インク袋１
０が密着するまでつぶれるのを防止するよう内部へ張り
出した一対のリブ１７．１７が一体成形で形成されてい
る。また、前記栓部材１６の内面の上部には前記一対の
リブ１７．１７間の空間の一部を覆う屋根状のカバー突
起１８が一体成形で形成されている。

前記栓部材１６の前記インク取り出し口１５の上方でか
つ前記カバー突起１８の下側にば、内部のインクに露出
するとともに該栓部材を貫通して外部へ突出する導電材
の電極１９が固着されている。

第１図において、前記カートリッジ９のインク取り出し
部に装着されかつ前記栓部材１６のイ′ンク取り出し口
１５に密封嵌合されるゴム栓２０が設けられている。

前記電極１９はゴム栓２ｏおよびカートリッジ９の前壁
を貫通し該カートリッジの外部へ延びている。

また、前記ゴム栓２０の内部には前記インク取り出し口
１５を通してインク袋１０内へ連通するインク室２１が
形成されている。

一方、前記キャリジ３のカートリッジ９収納用の室８の
前面（第１図中の右側）には、カートリッジ装着時に前
記ゴム栓２０に突き刺さりインク室２０内へ突出する導
電材（通常金属）の中空針２２が固定されている。すな
わち、この中空針の先端はインク室２０およびインク取
り出し口１５内のインクを介してインク袋１０内のイン
ク２３に露出し、前記電極１９とともに上下一対の電極
を構成するものである。

前述の構成を有するインク袋１０は、第１図および第５
図に示すごとく、インク２３を収容した状態で前記大き
いシート材１１の折り曲げ部１４（第２図および第３図
）を下にして立てた状態で装着される。すなわち、イン
ク袋１０はカートリッジ９内に縦に組付けられ、該カー
トリッジはキャリジ３上に立てた状態で装着される。上
記状態でインク袋１０内の気体は上方に集まり、したが
って前記大きいシート材１１の折り曲げ部１４の近傍に
設けられたインク取り出し口１５に気体が入り込むこと
はきわめて少ない。

カートリッジ９のインク袋１０収納室の底部は、第５図
に示すようなＶ字形状またはＵ字形状にされ、インク２
３を収容したインク袋１０の底がカートリッジに密着し
、振動や落下などでインク袋ｌＯがずれたり破れたりし
ないような構造になっている。

また、前記インク袋１０内には、ｏ、ｓｃｃ以上好まし
くはＩＯＣ以上の気体（例えば空気）が封入されている
。この気体封入量については、０．５０Ｃ以下では残量
検出が不正確になりやす＜、０゜５ＣＣ以上であれば実
用上充分な精度が得られることが確認された０例えば、
空気の場合、封入量ｏ、ｓｃｃのインク袋についてテス
トした結果９９％まで一定の（設定した）残量を正しく
検出でき、封入量ＩＯＣでは１００％まで正確に検出で
きた。

前記中空針２２の他端はプラスチック等の絶縁材のイン
ク供給管２４を通して記録ヘッド４に接続されている。

前記インク袋の栓部材１６に固定された電極（上部電極
）１９のカートリッジ９より突出した部分は、第１図に
示すごとく、カートリッジ９装着時導電材の板ばね２５
を介してキャリジ３側の端子２６に電気接続される。

また、もう１つの電極（下部電極）を兼ねるインク供給
用の中空針２２は、カートリッジ９装着時ゴム栓２０を
突き刺してインク袋１０内のインクに露出する位置に、
導電材のねじ２７の先端で直接押し付けて固定されてい
る。したがって下部電極（中空針）２２のキャリジ側端
子は、図示の例では、このねじ２７の頭部で形成されて
いる。

上下一対の電極１９．２２の端子２６．２７には電極間
の電気抵抗を測定する検出回路（図示せず）が接続され
ている。

なお、インク２３は空気などインク袋１０に封入される
気体に比べると導電性が高く、したがって該インクと該
気体とでは電気抵抗が明らかに異なっている。

インク袋１０にインク２３を充てんするとともに所定量
（０，５ＣＣ以上好ましくはＩＯＣ以上）の気体（空気
など）を封入し、これをカートリッジ９内に組付け、該
カートリッジをキャリジ３に装着する。

記録動作および必要なインク回復動作を行うに従い、イ
ンク袋１０内のインク２３が減少する。

インクが減少するとその分インク袋１０はつぶされやせ
細った形状になっていく。

この場合、インク袋１０は大小２枚のシート１１．１２
で形成されおり上方が拡がりやすくかつ挟まりやすいの
で、使用前には多量のインクを充てんすることができ、
かつインク量の減少に応じて容易につぶされていく。し
たがって、インク残量がかなり少なくなるまではインク
レベルはあまり変化せず高いレベルに維持され、封入気
体もインクレベル上に存在している。この状態では一対
の電極１９．２２間にインク２３が存在し、その間の電
気抵抗は小さい値を示す。

インク残量が少なくなり予め設定された検出残量設定値
以下に達すると、インク袋１０は栓部材１６の一対のリ
プ１７．１７の領威および場合によっては大きいシート
１１の折り曲げ部（底部）を除きほぼ密着状態になる。

こうして密着状態またはこれに近い状態になると封入気
体が下方へ押しやられ栓部材１６に接する空間（リブ１
７．１７間のつぶれない空間）へ侵入する。このため、
電極１９．２２間が気体で遮断されその間の電気抵抗が
急に増大する。この電気抵抗の増大を測定することによ
りインク残量が設定値に達したことを検出できる。

インク残量が零の状態を検出してもこれは実用性に乏し
いものであり最低でも用紙１頁分程度のインクを残して
インク無しを検出することが望まれる。インク交換の際
新しいインクが確実にヘッドノズルに来ているかどうか
をテスト記録を行って確認する。したがって記録が行わ
れている途中でインクを交換してテスト記録を同−記録
紙又は別記録紙で行うといずれの場合にも記録の連続性
が失われてしまう。

又インク中に常時電流を流すとインクが電気分解する危
険があるのでインクに電流を流す時間と回数を出来るだ
け少なくする必要がある。本発明においてはプリンター
の電源がＯＮした時、図示していないポンプ装置により
ヘッドノズル先端からのインク吸引を行った後、記録紙
（カット紙）が記録が完了して所定の記録位置から無く
なった後、指定して定めた亘長毎（連続紙）のいずれか
一つでも起きた直後に短時間インクに電流を流してイン
クの抵抗値を測定している。

図示のインク袋１０によれば、上記検出時において上下
の電極１９．２２間に所望量のインクを残存させること
が容易であり、実用性にすぐれたインク残量検出手段を
構成することができる。

さらに、インク袋工０内の封入気体の量が多いほど早期
（インク残量が多い時）に電極１９．２２間が気体で遮
断され、気体の量が少ないほど遅い時期（インク残量が
少ない時）に該電極間が気体で遮断されるので、図示の
インク袋ｌＯにおいては希望のインク残量値すなわちイ
ンク２３の検出残量設定値に応じて封入する気体の量が
調節される。こうして、空気等の気体封入量を調節する
だけで自由に検出値を調整することができる。

また、インク袋１０内の気体封入量が一定の場合は、該
インク袋のつぶれ防止用のリブ１７．１７の張り出し長
さが長いほど早期（インク残量が大きい時）に電極１９
．２２間が気体で遮断され、リブ１７．１７の張り出し
長さが短いほど遅い時期（インク残量が少ない時）に該
電極間が気体で遮断されるので、図示のインク袋１０に
おいては、封入気体の量がほぼ一定の場合、希望のイン
ク残量値すなわちインク２３の検出残量設定値に応じて
リブ１７．１７の張り出し長さが調節される。

こうして、リブ１７．１７の長さを調節することにより
自由に検出値を調整することができる。

以上説明した実施例によれば、記録ヘッドへ供給するイ
ンクのインク溜めとして密閉式の可撓性インク袋を使用
する場合でも、一対の電極１９．２２間の電気抵抗変化
によりインク残量を容易に検出することができ、しかも
、インク２３の検出残量を希望する量に適宜容易に設定
することができた。

さらに、大小２枚のシート材１１．１２を折り曲げて接
合することによりインク袋を形成したので、インク量の
割合いから見てインク袋の収納スペースを小さくするこ
とができた。

なお、上記実施例ではインク供給通路の一部を形成する
中空針２２を利用して下部電極を構成したが、この下部
電極は独立した電極で構成できるのは勿８余である。

また、上記実施例ではキャリジ３を有するシリアル式記
録装置の場合を説明したが、本発明はライン式インクジ
ェット記録装置に対しても同様に通用することができる
。

さらに、本発明は記録ｔラド４、カートリッジ９および
インク袋１０などの数や装着場所（キャリジ３以外の記
録装置本体に装着する場合など）に関係なく、各種の態
様で実施することができる。

〔効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、記録
ヘッドへ供給するインクのインク溜めとしてプラスチッ
クシートなど可撓性材料で形成した密閉式インク袋を使
用する場合でも、一対の電極間の電気抵抗変化によりイ
ンク残量を容易に検出することができるインクジェット
記録装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るインクジェット記録装
置の要部の縦断面図、第２図は第１図中のインク袋の接
合前の状態を示す分解斜視図、第３図は前記インク袋の
密閉接合後の状態を示す斜視図、第４図は第１図中の線
ＩＶ−ＴＶに沿って見た栓部材の一部断面図、第５図は
第１図中の線■−■に沿った部分断面図である。 ３・−・−・−・キャリジ、４−・−・記録ヘッド、５
−−−−−−−一用紙、９・−・−・カートリッジ、１
０−・−インク袋、１１　、　１２−−−−−−−・大
小の２つ折りしたシート材、１３・−−−−−・−接合
部、１４−−−−−−・・折り曲げ部、１５−・−・−
インク取り出し口、１６−・−・栓部材、１７・−・・
・リブ、１９−・−・−・電極、２２−・−・電極（中
空針）、２３−・−−インク。 代理人　弁理士　　大　音　康　穀 菓５区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）可撓性材料から成る密閉式のインク袋から記録ヘ
   ッドへインクを供給するインクジェット記録装置におい
   て、前記インク袋内のインクに露出して設けた一対の電
   極間の電気抵抗を測定する手段を設けるとともに、該イ
   ンク袋内に０．５ＣＣ以上の気体を封入しておき、該気
   体による前記電極間の電気抵抗変化からインク残量を検
   出することを特徴とするインクジェット記録装置。