JPS63153147A - 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〕 本発明はインクタンク内のインク残量を検知する手段を
備えた液体噴射記録装置に関する。

〔従来技術〕

液体噴射記録装置は通常インクジェット記録装置と呼ば
れるものであり、記録ヘッドに設けた複数のインク吐出
口内のインクを記録情報に基いて駆動することにより、
該インク吐出口から記録媒体へ向かう飛翔的インク滴を
形成し記録していくよう構成されている。

この種の記録装置では、一般に、インク切れによる記録
不良を防止するため、インク供給源であるインクタンク
のインク残量を検知する手段が設けられている。

従来、この種のインク残量検出装置は、記録装置の本体
側に装着されるインクタンクに設けたり、あるいは、シ
リアル型式の場合は記録ヘッドを搭載するキャリジに装
着する予備インクタンクに設けられていた。

また、従来のインク残量検出装置としては、インク液面
の変化に従って上下動する磁石内蔵のフロートをリード
スイッチで検出したり、あるいは、発光および受光手段
を設はインク液面の変化による光透過の有無を検知する
構造のものが使用されていた。

しかし、従来のこの種の液体噴射記録装置では次のよう
な問題があった。

まず、インクタンクとして本体側に設置した偏平で柔軟
性を有する袋を使用する場合、インク残量の減少に伴う
液面変化の割合が小さいため、正確な検出が難しいとい
う問題があった。

また、インクタンクにインク残量検知手段を設ける場合
、インクタンクを交換する度にこの検知手段も交換する
ことになり、無駄が大きく結果として高価になるという
問題があった。

一方、インク残量検知手段をキャリジ上の予備インクタ
ンクに設ける場合は、キャリジ移動時のインク液面の揺
れのこめ誤動作を生じたり、電気的接続手段もキャリジ
に伴って移動するため接続部の信頼性が低下するという
問題があった。

そこで、インク供給経路の途中記インク残量検知手段を
設けた液体噴射記録装置が提案されている。

第２図はこの種の液体噴射記録装置の要部構成を例示す
る。

第２図において、記録ヘッド１は、プラテン８に記録面
を規制された記録媒体（シート）に対してインク滴を吐
出し記録していくものであり、前記プラテン８と平行に
設置された一対のガイドシャフトＧに沿って移動可能な
キャリジ２に搭載されている。

前記キャリジ２上には予備インクタンク４も搭載されて
おり、該予備インクタンク内のインクは供給管３を通し
て記録ヘッド１へ供給される。

記録装置の本体側にはインク供給源としてのインクタン
ク７が装着されており、該インクタンクと前記予備イン
クタンクとは可撓性のインク供給チューブ５Ａで接続さ
れている。図示のインクタンク７はプラスチックまたは
アルミ材などのフィルムで精成した偏平かつ柔軟性の袋
状をなしている。

前記インク供給チューブ５Ａの途中にインク残量検知手
段６が接続されている。

なお、前記可撓性のインク供給管５Ａはその途中から可
撓性の吸引管５Ｂと束ねられ、キャリジ２の移動を吸収
しうる可撓性の連通部材５を構成している。

前記吸引管５Ｂは、予備インクタンク４内の液面が所定
範囲に維持されるよう、ポンプ（吸引手段）９と該予備
インクタンクとを接続するものである。また、このポン
プ９は記録ヘッド１をキャップするキャンピング手段１
０に連結され、印字不良時やインクタンク７交換時など
にヘッドｌ先端（インク吐出口）よりインクを吸引する
インク回復装置を構成している。

第２図の構成において、インクタンクに貯蔵されたイン
クはインク残量検知手段６およびインク供給管５Ａを介
してキャリジ２上の予備インクタンク４へ導かれる。さ
らに、インクは予備インクタンク４から供給管３を通し
て記録へ・ノド１へ導かれ、記録情報に基いて該記録ヘ
ッドのインク吐出口から吐出されプラテン８上の記録媒
体に記録が行われる。

第３図は前記インク残量検知手段６の構造を示す。

第３図において、本体１１およびカバー１２の接合面の
間に可撓性の変位部材としての膜部材１３が挟持され、
本体１１内の空間は外気から遮断された密閉室になって
いる。なお、本体１１、変位部材１３およびカバー１２
間の接合は接着、溶着あるいはビス止めなどの適当な方
法で行うことができる。

前記本体１１にはインク供給管５Ａ（第２図）を接続す
るための取出し口２４．２５が設けられており、前記膜
部材１３で仕切られた密閉空間はインク供給経路の一部
を構成している。

変位部材（ＩＩ膜部材１３は下面プレート１４と上面プ
レート１５との間で支持されている。

前記下面プレート１４は弾性力を付与する弾性部材とし
てのスプリング１６によって上向きに付勢されるボルト
１７に結合されている。

一方、前記上面プレート１５は、前記ボルト１７にスラ
イド可能に遊嵌され、前記下面プレート１４および変位
部材１３を介してスプリング１６のばね力により、カバ
ー１２の裏面に固定された一対の電極１８．１９に圧接
されている。この上面プレー１−１５は導電材で作られ
ており、圧接離反してスイッチング動作を行う。

また、各電極１８．１９はそれぞれカバー１２に設けた
取出し端子２０．２１に接続されている。

ボルト１７の上部のねじ部にはナツト２２が上下位置調
節可能にねじ係合され、該ナツトの下側に設けたスプリ
ング押え２３とカバー１２表面と０）　間ニ前記スプリ
ング（弾性部材としての圧縮コイルスプリング）１６が
取付けられている。

こうして、ナツト２２のボルト１７上の位置を調節する
ことにより、変位部材１３に作用する上向き保持力の大
きさを調整し、インク残量検知手段６の動作設定を調整
しうる構造になっている。

以上の構成において、少なくとも一部が可撓性シートで
構成された密閉袋状のインクタンク７内のインク残量が
少なくなり、インク供給経路内の負圧が強くなると、こ
れに応じて変位部材１３がスプリング１６のばね力に抗
して下向きに変位し、導電性プレート１５が電極１８．
１９から離れる。

この導電性プレート１５が離れる時の負圧値は前記ナツ
ト２２の位置によって調整される。

上面プレート１５が離れると取出し端子２０゜２１間で
スイッチオフになり、この時の抵抗値変化によりインク
残量が設定値以下になったことが検知される。

しかしながら、第２図および第３図で説明した従来のイ
ンク残量検知手段６では次のような問題があった。

（＋）図示のようなインク供給系内の圧力変化によって
動作する残量検知手段にあっては、変位部材１３が変位
する時の負圧値すなわち残量検知手段動作圧力が微弱で
あるため、インク残量が少量になったときに生じる負圧
以外の圧力変化が供給系内に生じると動作してしまい、
誤動作するおそれがあった。

（ｉｉ）第２図に示すような液体噴射記録装置にあって
は、キャリジ２の移動によってインク供給経路内に圧力
変化が生じ、特に、右端でのキャリジ反転時には負圧が
発生し、左端でのキャリジ反転時には正圧が発生する。

このため、ポンプ９を使用する時あるいはキャリジ２が
右端で反転する時にはインク残量が十分残っているにも
かかわらずインク切れの信号を発生し、キャリジ２が左
端で反転する時にはインク残量が少ないにもかかわらず
インク残量十分の信号を発生するという誤動作が生じや
すかった。

（ｉｉｉ　）可撓性の膜部材１３は微弱な負圧で反応さ
せるため膜厚を薄くする必要がある。このため、残量検
知手段６を通じてインク供給経路内に空気が購入し、イ
ンク吐出不良を起こすおそれがあった。

以上、インク供給経路の途中に密閉型のインク残量検知
手段６を設ける場合について説明したが、大気開放型の
インク残量検知手段を設ける場合にも大気連通口よりご
みなどが混入し、ヘッドの目詰まりなどを生じるという
問題があった。

〔目的〕

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、取付
は位置の自由度が高く、正確で信頼性にすぐれたインク
残量検知を行うことかでき、しかも安価に構成しうるイ
ンク残量検知手段を備えた液体噴射記録装置を提供する
ことである。

〔目的達成のための手段〕

本発明は、記録ヘッドへインクを供給するインクタンク
と、該インクタンクおよび前記記録ヘッドを連通ずるイ
ンク供給管と、前記インクタンク内のインク残量が一定
量以下になったことを検知するインク残量検知手段とを
備えた液体噴射記録装置において、前記インク残量検知
手段が前記インク供給管と前記インクタンクとの連通部
分と異なる部分で該インクタンクに連通している構成に
より、上記目的を達成するものである。

〔実施例〕

以下、第１図並びに第４図〜第６図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を示す要部斜視図である。　
・ 第１図の液体噴射記録装置における残量検知手段６Ａは
インク供給管５Ａとは異なる部分でインクタンク７に対
し脱着自在に接続さており、第２図のインク供給管５Ａ
の途中にインク残量検知手段６を接続する従来構造とは
この点で相違している。

第１図の構造のその他の部分は第２図の場合と実質上同
じであり、それぞれ対応する部分を同じ番号で表示し、
それらの逐次説明を省略する。

第４図は第１図の本発明の実施例構造中のインク残量検
知手段６への縦断面図である。

このインク残量検知手段６Ａには、第１図および第４図
からも明らかなごとく、本体１１の片側にインクタンク
７へ接続するための取出し口２４が設けられており、他
側の供給管５Ａへ接続する取出し口すなわち第３図中の
取出し口２５に相当する部分は不要となり行き止まりに
なっている。

したがって、このインク残量検知手段６Ａの構造は、第
３図の従来構造６に比べ、前述の点でのみ相違しており
、その他の部分は実質上同じ構造を有し、それぞれ対応
する部分を同一番号で表示しそれらの逐次説明は省略す
る。

以下、本発明の一実施例である第１図の液体噴射記録装
置のインク残量検知手段６Ａとして第４図に示すような
圧力変化応動型の検知手段を用いる場合の動作を説明す
る。

第１図および第４図において、インクタンク７内のイン
クが少量になり該インクタンク内の負圧が強くなると、
本体ｌｌ内にこの負圧が作用しインク残量検知手段６Ａ
は第３図の場合と同し動作でインク残量が少量になった
ことを検知する。

この場合、インクタンク７が柔軟な可撓性の袋で形成さ
れており、圧力緩衝効果を有しているので、ポンプ９の
使用やキャリジ２の転向動作で生じる圧力変化は前記イ
ンク残量検知手段６Ａへはほとんど伝達されない。

第５図はポンプ９を使用したりキャリジ２が転向（クー
ン）する時のインク残量検知手段６．６Ａの取付は部（
接続部）での圧力変化を示し、第５図中の（Ａ）は第２
図の従来構造での検知手段６の場合を示し、（Ｂ）は第
４図の実施例構造における検知手段６Ａの場合を示す。

第５図のグラフ（Ａ）中の波形ａはキャリジ２の左端で
の転向時の圧力変化を示し、波形すはキャリジ２の左端
での転向時の圧力変化を示し、波形Ｃはポンプ９を使用
した時の圧力変化を示す。

第５図のグラフから明らかなごとく、従来構造ではポン
プ９使用時やキャリジ２転向時に大きな圧力変化が生じ
るのに対し、本実施例構造においては、圧力変化がイン
クタンク７でほとんど吸収されてしまいインク残量ヰ★
知手段６Ａへはほとんど伝達されないことが確認された
。

こうして、第１図および第４図の実施例によれば、イン
ク残量検知手段６Ａが誤動作することがなく、高い信頼
性でもってインク残量検知を行いうる液体噴射記録装置
が得られた。

また、従来構造ではインク供給管５Ａの途中に残量検知
手段６を設けるので記録装置に組込むための接続部とし
てインク流入口２４およびインク流出口２５の２カ所が
必要になるが、本実施例によれば、接続部を１カ所設け
ればよく、組込み時や修理時などでの作業性を向上させ
ることができた。

さらに、従来構造では、残量検知手段６の取付は場所は
インクタンク７、ヘッド１あるいはその間のインク供給
経路に限られていたが、本実施例では、残量検知手段６
への取付は場所の自由度が向上するので、液体噴射記録
装置の設計の自由度も大きくなり、有効なスペース利用
を図ることが可能になった。

そのうえ、本実施例においては、残量検知手段６Ａを通
してインクタンク７内へ空気が混入した場合でも、この
空気がインク供給経路内へ入るとは限らず、むしろ該イ
ンクタンク内に捕捉されるので、従来構造に比べ空気混
入による態形ζが大幅に軽減された。

また、インク残量検知手段が消耗品であるインクタンク
７とは別部品になっているので、イン・フタンク７が高
価になることがなく、経済性を向上させることができた
。

以上第１図および第４図の実施例では、インク残量検知
手段６Ａとして密閉型の装置を使用する場合を説明した
が、本発明は大気開放型のインク残量検知手段を使用す
る液体噴射記録装置に対しても同様に通用することがで
き、同様の効果を奏することができる。

第６図は本発明を実施するのに使用可能な大気開放型の
インク残量検知手段６Ｂを示す。

第６図において、インク残量検知手段６Ｂはインクタン
ク７内と連通路３１で連通さた液室３２を有し、該液室
の頂には大気連通口３３が形成され、該液室の所定高さ
の２つ位置には上部電極３４および下部電極３５が設け
られている。

液室３２内の液面３６はインクタンク７内のインク液面
の変化に対応して変化するものであり、インク液面が実
線で示すレベル３６にある時（インク残量が十分である
時）は一対の電極３４．３５間はインク液により導通さ
れている。

インクタンク７内のインク消費に伴い液室３２内の液面
３６が低下して上部電橋３４より下降した状態（例えば
鎖線で示すレベル）になると、電極３４．３５間の導通
が失われ、これによってインク残量が設定値以下に減少
したことが検知される。

以上第６図につき説明したインク残量検知手段６Ｂを使
用する実施例によれば、大気連通口３３からゴミが混入
した場合でも、この混入したゴミの一部がインク供給経
路内へ入るだけであるので、ゴミ混入によるヘッド１の
目詰まりの発生率は、インク供給経路５Ａの途中に大気
開放型の残量検知手段を設けた場合に比べ、低い値に抑
えることができた。

また、第６図の大気開放型の残量検知手段６Ｂも、第４
図の密閉型の残量検知手段６Ａの場合と同様、残量検知
手段を組込む時や修理する時の作業性を向上させること
ができ、記録装置設計時の自由度が大きく有効なスペー
ス利用を図ることができ、しかも安価な構成で信頼性の
高いインク残量検出を行いうるといった効果が得られた
。

なお、゛第６図のインク残量検知手段６Ｂでは、インク
液面３６を検知するのに上下一対の電極３４．３５を用
いたが、これらの電極の代わりに発光手段と受光手段か
ら成る光電式検知手段を用いることもでき、同じ作用効
果を奏することができる。

〔効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、イン
ク残量検知手段をインク供給経路とは無関係に独立して
インクタンクに接続したので、外乱としての圧力変化を
吸収してインク残量検知精度を確保することができ、取
付は場所の自由度が高く、空気やゴミなどが混入した時
でもインク供給管の目詰まりの影響を軽減することがで
き、安価にして信頼性の高いインク残量検知を行いうる
液体噴射記録装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液体噴射記録装置の一実施例の要
部斜視図、第２図は従来の液体噴射記録装置の要部斜視
図、第３図は第２図中のインク残量検知手段の縦断面図
、第４図は第１図の実施例中のインク残量検知手段の緩
断面図、第５図は従来の密閉型インク残量検知手段およ
び本発明の実施例中の密閉型インク残量検知手段それぞ
れの取付は部におけるポンプ使用時あるいはキャリジ転
向時の圧力変化を例示するグラフ、第６図は本発明の実
施例中に使用される大気開放型のインク残量検知手段を
例示する模式的縦断面図である。 １−・−・−・−記録ヘッド、５　Ａ　−−−−−−−
−−−−インク供給管、６Ａ、６Ｂ−・−−−−−−−
−インク残量検知手段、７−・−・−・−インクタンク
。 代理人　弁理士　　大　音　康　毅 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録ヘッドへインクを供給するインクタンクと、
   該インクタンクおよび前記記録ヘッドを連通するインク
   供給管と、前記インクタンク内のインク残量が一定量以
   下になったことを検知するインク残量検知手段とを備え
   た液体噴射記録装置において、前記インク残量検知手段
   が前記インク供給管と前記インクタンクとの連通部分と
   異なる部分で該インクタンクに連通していることを特徴
   とする液体噴射記録装置。