WO1997023352A1

WO1997023352A1 - Appareil d'enregistrement a jet d'encre pour cartouche d'encre

Info

Publication number: WO1997023352A1
Application number: PCT/JP1996/003781
Authority: WO
Inventors: Takao Kobayashi; Munehide Kanaya; Minoru Usui; Syouichi Hiraide; Kazuo Koshino
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1996-12-25
Publication date: 1997-07-03
Also published as: DE69635869D1; HK1004389A1; EP0812693B1; DE69635869T2; JP3726286B2; EP0812693A1; EP0812693A4; US6102517A

Description

明細害インクジヱッ卜式記録装 g、及びインクカートリッジ技術分野

本発明は、交換可能なインクカートリッジからインクの供給を受けてノズル開口からインク滴を吐出しながら記録媒体に印刷を行う記録装置に関する。発明の背景

例えば、インクジェット式記録装 fiは、印刷データに対応して駆動信 0 号を圧振動子や発熱手段等に供給し、圧電振動子や発熱手段等で発生したエネルギによりインクを加圧してノズル開口からインク滴を吐出させる記録へッドと、これにインクを供給するためのィンクを収容したィンクカートリッジを備えている。

そして、印宇品質は、記録ヘッドの解像度で決まる他、インクの粘度 5 や、記録媒体上での摻み具合等に大きく左右されるため、印字品質の向上をめざしてインク特性の改善や、また同一のインクであってもインク特性に適した記録へッドの駆動方法の改善が行われ、さらにはノズル開口の目詰まりを防止するための空吐出の周期や、キヤッビング状態で強制吐出させる等のメンテナンス条件の改善が図られている。

0 このようにインクの特性ばかりでなく、インクの特性と記録へッドの駆動方法等とが一体となった時に初めて記録装 ffiとしての印字品質が向上する。このような技術開発による成果は、新しく製造されるインクジェット式記録装像に盛り込むことができるとしても、製造業者を離れた記録装置への適用は、記録装 Sを製造元に持ち込んで制御データを記録した記慷手段の交換を必要とするから、コストや手間等を考慮すると実用的には不可能に近い。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところはインクの仕搽変更に対応して記録へッドの駆動方法や目詰まり解消のためのメンテナンス条件を簡単、かつ自動的に変更することができる新規なインクジヱット式記録装置、及びこれに適したインクカートリツジを提供することである。

—方、インクカートリッジは、化学製品であるインクが収容されており、たとえインクが消費されたインクカートリッジあってもインクが残存して可能性があるから、化学薬品としてのインク自体と、インクカートリッジの構成材料である高分子材料の非腐蝕性とにより環境を汚染する虞がある。このような問題に鑑みて、インクが消費されたカートリツジを製造業者が消燹者から回収し、インクを再充填することにより、再利用することが考えられている。このような再利用に当たっては、オリジナルの製品とは異なって、やはり信頼性に若干の低下を見込む必要があり、印刷品質の確保や、また記録ヘッドへの影囑を考慮する必要の他に、再製品であることを購買者に対して明示する必要がある。

本発明の第 2の目的は、再利用されたインク力一トリッジによっても印字品質や機能を確保することができるインクジエツト式記録装 «、及び再利用に適したインク力 ^" トリッジを提供することである。発明の開示

本発明は、記録媒体に対して往復動するキヤリッジに搭載されたィンクジエツト式記録へッドと、該インクジヱット式記録へッドにインクを供給するインクカートリッジと、印刷データに対応して前記記録へッドに駆動信号を出力する印刷制御手段と、記録へッドからの正常なインク吐出を確保するために記録に関らないィンクを排出させる記録へッドメンテナンス制御手段と、前記印刷制御手段、前記記録ヘッドメンテナンス制御手段の制御データを格納する制御データ記憶手段とを備えるとともに、前記インク力一トリッジにインクの性状に応じた制御データを格納するィンク特性データ記憶手段を設けて、前記インク特性データにより前記印刷制御手段と前記記録へッドメンテナンス制御手段とのうちの少なくとも一方による制御形態を変更可能としたので、インク力一トリッジのインクそのものの特性や、またインクカートリッジの再利用による信頼性に対応して記録装置の制御条件をユーザの手を煩わすことなく変更でき、印刷品質に大きな影糠を与えたり、またメンテナンス条件を大きく左右するインクの組成に対応して装置の動作形態を変更することができる。また、再利用カートリッジにあってもこれに再利用回数に合わせてメンテナンス条件を自動的に変更できる。図面の簡単な説明

第 1図、及び第 2図は、それぞれ本発明のインクジェット式記録装置の全体構造、及び印刷機構部の一実施例を示す図である。第 3図（ィ），

(口）及び第 4図（ィ）、（口）は、それぞれ同上記録装置に使用する黑インクカートリッジ、及びカラ一インクカー卜リッジの一実施例を示す断面図である。

第 5図は、インクカートリッジに設けられた鼋接間の亀気抵抗とィンク残 Sとの関係を示す線図である。

第 6図は、インク力一トリッジに設けられたインク特性データ記憶手段と、インク特性データ読取手段との位置関係を示す図である。

第 7図（ィ）乃至（二）は、それぞれ本発明のインクカートリッジの実施例を、黒インクカートリッジに例を採って示す図である。第 8図は、同上インカートリッジを用いてインク性状に合せて各種制御を行うための制御装 Sの一実施例を示す構成図である。第 9図はィンクカートリッジの一実施例を示す図である。第 1 0図は、再生処理装 ffiの一実施例を示す構成図である。第 1 1図（ィ）、（口）は、再利用に適したインクカートリッジの一実施例を示す図であり、また同図（ハ）、（二）はそれぞれ 1回、及び 2回使用された後の導電パターンの形態を示す図である。第 1 2図はインクカートリッジの包装工程を示す図である。

第 1 3図は本発明が適用可能な他の形式のィンクカートリッジの一例を示す図であり、第 1 4図は、同上インクカートリッジを用いたインクジェット式記録装置の制御装置の一実施例を示す構成図である。発明を実施するための最良の形態

そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。第 1図、第 2図は、本発明が適用されるインクジエツト式記録装置の —実施例を示すものであって、図中符号 1、 2は、それぞれブラックィンクカートリッジとカラ一インクカートリッジで、記録装置のケース 3 に設けられた窓 4からブラック用記録へッド 6、及び力ラー用記録へッド 7を搭載したキヤリッジ 8に着脱されるものである。

これら記録ヘッド 6、 7は、周知のようにインクカートリッジからのインクを受けるリザーパと、インク滴を吐出するノズル開口とに連通する圧力発生室を複数傰ぇ、圧力発生室を駆動信号を受けて作動する加圧手段により加圧して、圧力発生室のインクをノズル開口からインク滴として吐出させ、また次のインク滴吐出に備えてリザ一バから圧力発生室にインクを供給するように構成されている。

圧力発生室の加圧手段には、圧力発生室の一部を弾性変形可能な板材でダイヤフラムを構成して、ダイヤフラムを圧電振動子で弾性変形させるものや、駆動信号により発熟して圧力発生室にインクを気化させる加熱素子等が用いられる。

キャリッジ 8 は、タイミングベルト 9 によりモータ 1 0に接続されていて、ガイド部材 1 1 に案内されながらプラテン 1 2に平行に移動するように構成されている。キャリッジ 8の記録用紙 1 3 と対向する面には、前述の記録ヘッド 6 、 7が搭載され、また上面にはインクカートリッジ 1 、 2の着脱を支援するレバ一 1 4 、 1 5を備えたホルダ 1 6が設けられている。

ϋ 1 7 、 1 8は、記録ヘッド 6 、 7を封止するキャップ部材で、この実施例では紙送りモータ 1 9から動力を受けるポンプュニット 2 0に接続されていて、印刷休止期問中は記録ヘッド 6 、 7のノズル開口面を封止してノズル開口のインクの乾燥を防止するとともに、ノズル開口に目詰まりが生じた場合には、記録ヘッド 6 、 7のノズル開口面を封止してポ ⁵ ンプユニット 2 0からの負圧を作用させて記録ヘッド 6 、 7からインクを強制的に排出させるように構成されている。

図 3は、黒インクカートリッジの一実施例を示すものであって、図中符号 3 0は、開口側が若干末広がりとなるほぼ直方体の容器本体で、各部材との接合を熱溶着により行いやすくするために、ポリプロピレン， 0 ポリエチレン、ポリスチレン等の高分子材料を射出成形して構成されている。容器本体 3 0は、少なくともインクを吸収するに適した弾性材料からなる多孔質体 3 1 を収容するための部屋を有し、この実施例では仕切り板 3 2よりフォーム室 3 3 と、インクをそのまま収容するィンク室 3 4に分離されている。

5 フォーム室 3 3の下端には記録ヘッド 6のインク供給針と係合するィンク供給口 3 5が設けられ、また容器本体 3 0の開口は、フォーム室 3 3のインク供給口 3 5側にインク注入口 3 6、また若干隔てて大気連通口 3 7が穿設された蓋体 3 8で封止されている。

フォーム室 3 3の底部には、多孔質体 3 1 を蓋体 3 8 と協同して圧縮するための凸部 3 9が形成されていて、その上端にインク流入口 4 0が形成され、またインク供給口 3 5まで延びる通口 4 1が形成され、通口

4 1には記録へッドのインク供給針と液密に嵌合するパッキング部材 4 2が挿入されている。またインク供給口がインク供給針の挿入により破損可能な遮気性フィルム 4 3が貼着されている。なお、図中符号 4 4は、フォーム室 3 3 とインク室 3 4を連通する通孔を示す。

0 図 4は、カラ一インクカットリッジの一実施例を示すものであって、黒インクカートリッジとほぼ同様の構造となっている。すなわち、開口側が若干末広がりとなるほぼ直方体の容器本体 4 5を壁 4 6で複数の部屋に分割し、各部屋をさらに下部に通孔 4 7を備えた仕切り板 4 8で仕切って、フォーム室 4 9 と、インクをそのまま収容するインク室 5 0に ⁵ 分割して構成されている。

各フォーム室 4 9の下端にはカラーインクジヱッ卜式記録ヘッド 7のインク供給針と係合するインク供給口 5 1 、 5 1 、 5 1 が投けられ、また容器本体 4 5の開口は、フォーム室 4 9のインク供給口側にインク注入口 5 2、また若干隔てて大気連通口 5 3が穿設された蓋体 5 4で封止 0 されている。

各フォーム室 4 9の底部には、多孔質体 5 5を蓋体 5 4 と協同して圧縮するための凸部 5 6が形成されていて、その上端にインク流入口 5 7 が形成され、またインク供給口 5 1 まで延びる通口 5 9が形成され、通口 5 9には記録へッド Ίのインク供給針と液密に嵌合するパッキング部 5 材 6 0が挿入されている。またインク供給口 5 1 がインク供給針の挿入により破損可能なフィルム 6 1 が貼着されている。なお、上述のインクカートリッジ 1 、 2は、フォーム室とインク室に分割してそれぞれに異なる形態でインクを収容するように構成されているが、少なくともインクを吸収させた多孔質体 3 1 、 5 5を収容するカートリッジであれば、インク室 3 4 、 5 0の有無に関わりなく同様の作用を奏することは明らかである。

このように構成されたインク力一トリッジは、インクの有無を管理する必要上、 1つの方法として記録装置において消費されたィンク量を力ゥントしたり、また導電性を有するインクにあっては、その液面を電気抵抗の変化として検出するためにインク供給口近傍に、複数の S極 6 2 、 6 3、及び 6 4 、 6 5を一定の間隔を隔てて配置し、一端を外部に露出させて外部装置との接続端子 6 2 a 、 6 3 a 、 6 4 a 、 6 5 aを形成するように構成される場合もある。

このような電極 6 2 、 6 3、及び 6 4 、 6 5の電気抵抗は、インク力 — トリッジ 1 、 2のインク残量に対して第 5図の符号 Aの線図に示したように、インクの残量が少なくなると急激に抵抗値が増加する変化特性を示す。したがって、 ¾極 6 2 、 6 3、及び 6 4 、 6 5を測定するとともに、印刷可能ではあるが残量が極めて少なくなつた状態、つまりインクニァェンドにおける抵抗値 L nと、インクが消费され尽くしてこれ以上印刷すると記録へッド 6 、 7に気泡を取り込む状態における抵抗値 L e とを設定しておくと、インクカートリッジ 1 、 2のインク残 ftを確実に管理することができる。

このように構成されたインク力一トリッジは、第 6図に示したように本発明においては、底面や側面、さらには上面等の外部からアクセスし易い外表面にィンク特性データ記慷手段 7 0が設けられ、またカートリッジホルダ 1 6にはインク特性データ記憶手段 7 0のデータを読取るためのデータ読取手段 7 1が設けられている。第 7図は、インク特性データ記慷手段 7 0の一実施例を示すものであって、同図（ィ）は、磁気パブル記慷素子や、不揮発性半導体記慷素子等の電気記憶手段 7 2 と、これにアクセスする読取手段のコンタクト電極に接統可能な接点 7 3を設けて稱成されている。同図（口）に示したものは光学的インクや磁気インク等により形成された符号パターン 7 4、例えばパ一コードで形成したもので、読取手段としては光学検出器や磁気ヘッド等を用いることができる。同図（ハ）は予め定められた位置への凸部 7 5 、 7 5を配列し、この配列形態により読取手段を構成する複数のリミツトスイッチを選択的にオン · オフさせるようにしたものであり、さらに同図（二）は、導電材料のパターン 7 6を予め定められた位置に複数形成する一方、読取手段としてパターン 7 6に対応する位置にコンタクト接点を形成するもので、パターンの導通の有無によりデ —タを記慷させるものである。

このような制御データとしては、

①搭載されている記録ヘッド 6 、 7からインク滴を吐出させるための駆動信号の形態、例えば駆動罨圧や、駆動镙圧の印加時間、さらには罨圧、電流の変化率等、

②印刷期間中にノズル開口の目詰まりを防止するために、印刷動作を中断してインク受けに記録へッドを移動させ、ノズル開口から印刷デ —タに無関係にインク滴を吐出させるフラッシング動作の条件、例えば周期や、フラッシングにより吐出させるインク滴の数、もしくは継統時間、さらには記録へッドからインク滴を吐出させる駆動信号の锾圧や、印加時間、電圧、電流の変化率等

③インクカートリッジの交換等に伴ってノズル開口に負圧を作用させてインクを強制的に排出させる吸引動作の条件、例えば吸引ポンプ 2

0の吸引圧や、吸引速度、作動時問または吸引量等 ④再生カートリッジにあっては、再使用した回数、

等が挙げられる。

第 8図は、このようなインクカートリッジを用いてインク性状に合わせて制御を行う制御装置の一実施例を、黒インクカートリッジ 1 を使用した場合に例を採って示すものである。なお、カラーインクカートリツジ 2に対しても同様の構成を採ることにより実現することができることは明らかである。

図中符号 8 0は、印刷制御手段で、ホストから入力した印刷データに基づいてキヤリッジ駆動モータ 1 0の移動を制御しつつ、へッド駆動手段 8 1から記録へッド 6を駆動するための駆動信号を出力させるものである。 8 2は、吸引制御手段で、インクカートリッジ 1の交換が行われた場合や、また記録ヘッド 6に目詰まりが生じた場合に、記録ヘッド 6をキャップ部材 1 7により封止して負圧を作用させる際に、吸引ボンプ 2 0の吸引時間や、吸引力を制御するものである。 8 3は、フラッシング制御手段で、印刷期間中、所定の周期で印刷を中断させて記録へッド 6から印刷データに関わりなくインク滴を吐出させて、粘度が上昇したインクを記録へッド 6から排出させて目詰まりを防止する際に、フラッシング動作を実行する周期や、またフラッシング動作の継続時間を制御するとともに、へッド駆動手段 8 1にフラッシング動作のための駆動信号を出力するものである。これら印刷制御手段 8 0、ヘッド駆動手段 8 1、吸引制御手段 8 2、及びフラッシング制御手段 8 3は、インクジヱット式記録装釁としての最低限の機能を実現するために必要なもので. 通常のインクジエツト式記録装 Sが装備する要件である。

図中符号 8 4 は、データ読出手段で、キャリッジ 8等に設けられたデータ読取手段 7 1、 7 1 ' からの信号に基づいてカートリッジ 1 のインク特性データ記憶手段 7 0のデータを読出して後述する制御データ読出手段 8 5や、制御データ害換手段 8 6に出力するものである。

8 5は、制御データ読出手段で、' 後述する制御データ記撩手段 8 7から、インクカートリッジ 1 のインクの特性等に対応して、印刷のための最適な制御条件を選択して、印刷制御手段 8 0、吸引制御手段 8 2、及びフラッシング制御手段 8 3に出力するものである。 8 6は、制御デ一タ書換手段で、データ読出手段 8 4からのデータが記録装儇のバ一ジョンアップ等を求めるものである場合には、制御データ記慷手段 8 7 のデ一タを更新するものである。

制御データ記憶手段 8 7は、電気的に容易に睿換え可能で、かつ非通電時にもデータを保持することができる不揮発性の半導体記慷手段，例えばフラッシュメモリ等により構成され、駆動信号の特性を決める要素、例えば鼋圧や、印加時間、さらには ¾圧、電流の変化率、フラッシング動作を実行する周期、フラッシング動作の継続時間、吸引動作時の吸引糨統時間や吸引力等を規定するデータを、当該記録装 Sに装着される力 — 卜リッジ 1のインクに対応させて調整したものを格納して構成されている。

9 0は、抵抗値検出手段で、インクエンドを検出するために電極 6 2、 6 3を備えているカートリツジの電極間の ¾気抵抗値を検出し、電極間の抵抗値をインク量検出手段 9 1 とインク性状検出手段 9 2 とに出力するものである。インク量検出手段 9 1 は、罨極間 6 2、 6 3 の電気抵抗が基準値 L n (第 5図参照）まで上昇した段階で、表示器 9 3にインクカートリッジの交換を促すインクニァエンドの表示を、また基準値 L e まで上昇した段階で、表示器 9 3にインクエンドの表示や、必要に応じて印刷動作を停止させる信号を出力するものである。

9 2は、インク性状検出手段で、インクカートリッジ 1がインクフルの状態での ¾極間の抵抗値から検出できるインクの導電率に基づいて、装着されたインカ一トリッジ 1 に当該インクジエツト式記録へッド 6に適したインクが充填されているか、' 否かを判定し、その判定結果を制御データ読出手段 8 5に出力するものである。

次にこのように構成した装置の動作について説明する。

電源が投入されると、印刷制御手段 8 0は、制御データ記慷手段 8 7 に格納されている制御データを読み込み、印刷データの入力を待つ。この状態で印刷データが入力すると、印刷制御手段 8 0は、制御データ記憧手段 8 7の制御データに基づいて印刷データに対応してドットを形成すべく、ヘッド駆動手段 8 1から駆動信号を出力させる。

記録へッド 6から吐出されたインク滴により記録用紙に形成されるドットのサイズは、インクの粘度や、インクの記録用紙への浸透度に左右されるから、今装着されているインク力一トリッジ 1のインクの特性に適した駆動エネルギで駆動してインク滴のインク量を調整して印字品質を最高に維持しつつドットを形成する。このようなインク滴のインク量は、駆動信号の電圧、印加時間、さらには電圧、電流の変化率を制御データ記憶手段 8 7のデータに基づいて制御することにより簡単に再設定することができる。

一方、印刷動作が所定時間継続して今装着されているインクカートリッジ 1のインクの蒸発特性により決まる目詰まりまでの時間が経過すると、フラッシング制御手段 8 3は、キャリッジ 8を非印刷領域に移動させて記録へッド 6をキャップ部材 1 7等のインク受けに対向させ、記録ヘッド 6に駆動信号を出力して一定数のインク滴を吐出させる。このィンク滴の吐出により記録へッド 6内で粘度が上昇したィンクがキャップ部材 1 7に排出され、インクカートリッジ 1 から印刷に適したインクが記録ヘッド 6に供給されて、以後、一定の印宇品質を維持して印刷を継統することが可能となる。長時間の印刷によりインクカートリッジ 1のインクが消費され尽くした場合には、古いインク力一トリ -ンジ 1 をホルダ 1 6から取り外し、新しいインクカートリッジ 1 を装着する。インクカートリッジ 1の着脱は、インク特性データ読取手段 7 1 によって検出されるので、データ読出手段 8 4は、新しく装着されたインクカートリッジ 1 のインク特性データ記億手段 7 0に格納されているデータを読取る。

新しく装着されたインクカートリッジ 1のインクが、改良等により制御条件に変更を必要とするものである場合には、制御データ書換手段 8 6は、インクカートリッジ 1 のインク特性デ一タ記铯手段 7 0のデータに基づいて制御データ記慷手段 8 7のデタを更新する。

インクカートリッジ 1 の交換が終了すると、吸引制御手段 8 2は、キャリッジ 8をキヤッビング位置まで移動させて記録へッド 6をキャップ部材 1 7により封止して強制吐出の準備を行う。ついで、制御データ記憶手段 8 7に格納されている更新された吸引制御データに基づいて吸引ポンプ 2 0の吸引力や吸引時間を制御して、装着されているインク力一トリッジ 1のィンク粘度等に適した吸引圧や時間でもってィンクを強制的に排出させ、インクカートリッジ 1の着脱により記録へッド 6に浸入した気泡等をインクとともに系外に排出させて印刷不良を防止する。このようなメンテナンス動作が終了して印刷が再関されると、印刷制御手段 _{8 0}は、制御データ記憶手段 8 7 に格納されている更新された制御データを読み込み、交換されたインク力一トリッジ 1 のインクの特性、例えば粘度に適した駆動信号をへッド駆動手段 8 1から出力させる _£ これにより、ユーザに調整作業等を強いることなく、インクの特性の変更に拘らず最適な状態での印刷が可能となる。

—方、印刷動作が所定時間継続してィンクカートリッジ 1 のインクの特性により決まるフラッシング周期が到来すると、フラッシング制御手段 8 3は、キヤリッジ 8を非印刷領域に移動させて記録へッド 6をキヤップ部材 1 7等のインク受けに対向させ、当該インクに適した数のインク滴を吐出させる。これによりインクの特性の変更に拘らず、目詰まりを未然に防止して一定の品質を維持して印刷を継铳することができる。また、長時間の休止により記録へッド 6に目詰まりが生じている虞がある場合には、函体の制御パネル 9 4に設けられているクリーニング指令スィッチ 9 5を操作したり、また内蔵タイマ等からのクリーニング信号が出力すると、吸引制御手段 8 2は、キャリッジ 8をキヤッビング位馕まで移動させて記録へッド 6をキヤップ部材 1 7により封止して強制吐出の準備を行う。ついで、今、制御データ記慷手段 8 7に格納されている吸引制御データに基づいて吸引ポンプ 2 0の吸引力や吸引時間を制御して、装着されているインク力一トリッジ 1 に適した条件でインクを強制的に排出させる。これにより極めて高い粘度に上昇したィンクが系外に排出されて目詰まりが解消される。

以上のように、印字品贊の向上のために特性が改善されたインクを収容したインクカートリッジ 1がメーカからアナウンス無く出荷された場合にあっても、制御データを自動的に更新して記録へッド 6を駆動したり、またメンテナンスの条件を変更することができる。したがって、ィンクカートリッジ 1 のィンク特性データ記慷手段 7 0にインクに適した 0

制御データを格納しておきさえすれば、何等ユーザの手を煩わせることなく、製造元で任意にインクの仕様を変更することが可能となり、メ一力の商品構成の自由度を高くすることができる。

また、インク特性データ記慷手段 7 0を半導体記慷手段等のように比較的記慷容量の大きな記慷手段で構成した場合には、著作権登録可能な 5 ス π—ガンやロゴマークを表すデータを保護データとして格納しておき, 記録装置のデ一タ統出手段 8 4により保護データの一致が確認できた場合にだけ、印刷が可能となるように印刷制御手段, 8 0を構成しておくと、正規販売ルート以外から供給される不適切なインクが誤って大量に記録へッドに充填されるのを可及的に防止できて、記録へッドの損傷を可能な限り防止して、ュ一ザの損失を最小限に食止めることができる。

なお、インクカートリッジ 1のインクエンドを検出するために電極 6 2、 6 3を備えたインクカートリッジにあっては、カートリッジ 1 が交換された直後ではインクフルの状態であるから、電極 6 2、 6 3の間の抵抗値はィンク残量に左右されず、インクの導罨性にのみ依存することになるから（第 5図におけるインクフルの領域）インクの導電率の測定が可能となる。

インクカートリッジ 1 が交換された段階で、インク性状判定手段 9 2 は、抵抗値検出手段 9 0からの信号に基づいて当該ィンクカートリッジ 1 のインクの導電率を測定し、当該記録へッド 6に適したインクの導電率の場合に生じる罨極間抵抗の基準値 R s と比較し（第 5図のハツチングで示す範囲）、所定の範囲 R s ± Δ Rに収まっている場合には、当該記録ヘシドに適したインクであると判断して通常の処理を実行する。

—方、電極間抵抗が所定の範囲 R s 土 Δ Rを逸脱するようなインク力ートリッジ 1 が装着された場合（図中符号 B、 Cで示す抵抗値特性を示すインク）には、保護動作を行うように特定の制御データを制御データ記慷手段 8 7に予め格納しておき、目詰まりの解消のためのメンテナンスを司る吸引制御手段 8 2、フラッシング制御手段 8 3の制御条件を変更する。

すなわち、インクを強制吐出させる場合には、吸引時間を長めにして記録へッド 6のインク交換率を高め、また印刷中のフラッシング周期を短くして頻繁にフラッシングを実行するとともに、 1回のフラッシング継統時間を長くして記録へッド 6のインクを大目に排出させる。このようにインク排出量を多くすることにより，当該記録へッド 6では目詰まりを起こし易いインクであっても印字品質の低下を可能な限り防止するとともに、当該記録へッド 6に損傷を与えるかもしれないインクを可及的速やかに消費し尽くして、当該記録へッド 6に適したインクカートリッジ 1への交換を早めて記録へッドの損傷を可能な限り防止する。ところで、インクが消費され尽くしたインクカートリッジ 1 は、容器本体は、記録ヘッド 6への着脱操作が行われただけで、損傷等を受ける部分が極めて少ないので、必要に応じてパッキンや封止部材等一部の都品を交換するだけで、インクを充填しさえすれば十分に再利用が可能である。そしてインクカートリッジ 1 には第 9図に示すようにロッ卜番号を示す表示 9 6、通常はバーコードが所定の位 Sに印刷されている。このロット番号により、当該インクカートリッジに適した記録装置または記録ヘッドの種類、及びインクの組成、さらには製造工場等が特定できる。

第 1 0図は、このような再利用システムに使用する再生処理装镢のー実施例を示すものであって、図中符号 1 0 0は、ベルトコンベア等の搬送手段で、インクカートリッジ 1 0 8を一定の姿勢で保持することができるパレット 1 0 1 を、ロット番号読取手段 1 0 2、除去手段 1 0 3、洗浄装置 1 0 4、ィンク充填処理装 S 1 0 5、及びデータ記入手段 1 0 6の位置に順番に移動させるものである。

1 0 7は、再生処理制御装 gで、ユーザから回収されてパレット 1 0 1 に搭載された力一トリッジ 1 0 8のパ一コ一ドのデータに基づいて、再利用回数を判定し、所定回数以上、例えば 5回以上繰返して使用されたものは、除去手段 1 0 3に信号を出力して廃棄箱 1 0 9に投棄させ、再利用回数の少ないものだけを洗浄装 S 1 0 4で洗浄し、その後、インク充填処理装優 1 0 5に搬送し、ここで残インクの除去を除去して新しいインクを充填し、充填完了後に再利用である旨のデータ、例えば再利用回数を特定するためのデータをデータ印刷手段 1 0 6により印刷させるという一連の制御を行うものである。

ィンク充填処理装谖 1 0 5は、開閉可能な注排室 1 1 0を形成するチャンバ本体 1 1 1 と、開閉可能な蓋体 1 1 2 とを有し、蓋体 1 1 2にはインクカートリッジのインク注入口 3 6に挿入されるインク吸引注入針 1 1 3 と、大気連通口 3 7に連通する排気管 1 1 4 とが設けられている。インク注入針 1 1 3には、図示しない流路切換え弁を介して吸引手段と、インク定量供給手段とに接統され、また注排室 1 1 0には図示しない真空ポンプに接続されている。

このような構成を採ることにより、インクカートリッジ 1 0 8 を注排室 1 1 0に収容し、蓋体 1 1 2により注排室' 1 1 0密封する。これによりインク吸引注入針 1 1 3がカートリッジ 1 0 8のインク注入口 3 6に挿入されるから、吸引手段により残インクを排出する。ついで、真空ポンプにより注排室 1 1 0を減圧して、流路切換弁をインク定 i供給手段に接統してインク力一トリッジ 1 0 8にインクの充填する。このように滅圧環境でインクを注入することにより、製品の品質を長く保証することができる。

インクの充填が終了した段階で、次回の再利用のために通算の再生回数をインクカートリッジ 1 のインク特性データ記慷手段 7 0や、また再生回数だけを記慷する記慷手段に格納させて作業を完了する。通算の再利用回数は、データの改 Kが不可能で、かつ目視により容易に確認することとができるパターン、例えば切断可能な導電パターン 1 2 0 、 1 2 1 を、第 1 1図（ィ）、（口）に示したようにインクカートリッジ 1の見易い位置に予め再利用可能な回数分印刷等により形成しておく。そして再生の回数に一致させて導電パターン 1 2 0 、 1 2 1 を同図（ハ）、 (二〉に示したように視覚的にも確認できる形態で切断して記録するのが望ましい。

このような導電パターン 1 2 0、 1 2 1 は、カートリッジホルダ 1 6 やレパ一 1 4、 1 5に、インクカートリッジ 1が装填されたとき、これら導電パターンの接統部 1 2 0 a、 1 2 0 b , 1 2 1 a , 1 2 1 b に一致する位雷にコンタクト電極を形成しておくことにより、データ読出手段 8 4により銃出して、制御データ読出手段 8 5により制御条件の設定変更のために有効に利用することができる。すなわち、インクを強制吐出させる場合には、吸引時間を長めにして記録へッド 6のインク交換率を高め、また印刷中のフラッシング周期を短くして頻繁にフラッシングを実行するとともに、 1回のフラッシング継続時間を長くして記録へッド 6のインクを大目に排出させる。このようにィンク排出量を多くすることにより、たとえ再利用により信頼性が低下していたとしても、可及的に印字品質の低下を防止することができる。

5 このようにしてインクの再充填が完了したインクカートリッジ 1 2 2 は、保存性を髙めるために第 1 2図に示したように、少なくともインクカートリッジのインク供給口 1 2 3をダンパ材 1 2 4で保護した上で、遮気性袋 1 2 5 に収容して滅圧処理される。そして遮気性袋 1 2 5に密封したインクカートリッジ 1 2 6を化粧箱 1 2 7に詰められて商品とし 0 て流通する。

このとき、遮気性袋に収容した段階で消費者にも再生品であることが判るマークを印刷したシール 1 2 8、 1 2 8、 1 2 8を、再生回数に一致して貼付するなり、また化粧箱 1 2 7に再生回数に対応した彩色や、デザインを施しておくことにより、消費者との信頼 M係を損なうこと無 5 く、カートリッジの有効利用を図ることができる。

なお、上述の実施例においては、キャリッジに搭載する場合について説明したが、函体に設置してインクチューブを介して記録へッドに供給する据え置型のインクカートリッジに適用しても同様の作用を奏することは明らかである。すなわち、第 1 3図に示したように本発明のインクカートリッジの一実施例を示すものであって、インクを封入する可橈性を有する偏平なインク袋 1 3 1 と、これを収納するハ一ドケース本体 1 3 2 と、蓋 1 3 3 とから構成されている。

インク袋 1 3 1は、ガスパリヤー性を確保するためにアルミ箔を中間として 2枚のフィルム、例えば外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだアルミラミネ一トフイルムを 2枚重ね合わせて、 3辺を熟溶着等で接合し、一辺にプラスチック成形品からなるインク供給口 1 3 4を設けて構成されており、インク供給口 1 3 4には記録装厘のインクチューブの先端に設けられたインク供給針と弾性的に係合するゴム等の弾性材料からなるセプタム 1 3 5により封止されている。なお、図中符号 1 3 6はインク袋 1 3 1 のインク！:を検出する検出板を示す。

このように構成されたィンクカートリッジ 1 3 7 は、第 1 4図に示すように函体側に設置され、その上でインクチューブ 1 3 8によりキヤリッジ 8に設けられたサブタンク 1 3 9 に接統されて、サブタンク 1 3 9を介して記録へッド 6にインクを供給するように使用される。

したがって、インク力一トリッジ 1 3 7を構成しているケ一ス本体 1 3 2や蓋体 1 3 3にインク特性データ記慷手段 7 0を設け、また函体側にデータ読取手段 7 1 を設けることにより、前述の制御装置をそのまま使用してインクの特性や、再利用回数に応じて制御条件を自動的に変更することができる。このようなインクカートリッジ 1 3 7は、通常、残存インク量を検出板 1 3 6の変位に基づいて検出されているが、インク袋 1 3 1 に ¾極 1 4 0 、 1 4 1 を設ければ導 ¾；率からインクの性状を検出して、前述と同様にメンテナンス条件を変更することもできる。なお、インクカートリッジ 1 3 7の再利用に際しては、セプタム 1 3 5にィンク排出注入針を装填することにより、前述したカートリッジを同様に残インクの排出、インクの注入することができる。

なお、上述の実施例においては、メーカによるインクの仕様変更や再生処理に対処する場合について説明したが、記録装置側に設定されている最適な制御条件を、インクカートリッジのインク特性データ記慷手段 7 0に任意に格納可能とすることにより、例えばインクに対する吸収特性等が大きく異なる複数の記録媒体への印刷に際して、インク力一トリッジを交換するだけで当該媒体に最適な制御条件を記録装置を自動的にセッ卜アップすることができる。産業上の利用可能性

以上、説明したように本発明においては、インクカートリッジのィンクそのものの特性や、またインク力一卜リツジの再利用による信頼性に対応して記録装爨の制御条件をユーザの手を煩わすことなく変更できるため、印刷品質に大きな影響を与えたり、またメンテナンス条件を大きく左右するインクの組成に対応して装 Sの動作形態を変更することができる。また、再利用カートリッジにあってもこれに再利用回数に合わせてメンテナンス条件を自動的に変更できて、印刷品質を確保することができ、インクカートリッジの再利用への路を開くとともに、環境を汚染する虞がある力一卜リッジを回収することが可能となる。

Claims

請求の範囲

( 1 ) 記録媒体に対して往復動するキヤリッジに搭載されたインクジエツト式記録へッドと、該インクジエツト式記録へッドにインクを供給するインクカートリッジと、印刷デ一タに対応して前記記録へッドに駆動信号を出力する印刷制御手段と、記録へッドからの正常なインク吐出を確保するために記録に関らないインクを排出させる記録へッドメンテナンス制御手段と、前記印刷制御手段、前記記録ヘッドメンテナンス制御手段の制御デ一タを格納する制御データ記慷手段とを備えるとともに、前記インク力一トリッジにインクの性状に応じた制御データを格納するインク特性データ記慷手段を設けて、前記インク特性データにより前記印刷制御手段と前記記録へッドメンテナンス制御手段とのうちの少なくとも一方による制御形態を変更可能としたインクジエツト式記録装置。

( 2 ) 前記記録ヘッドメンテナンス制御手段は、前記記録ヘッドの目詰まりを防止するために前記記録ヘッドに駆動信号を出力してインク滴を吐出させるフラッシング制御手段と、前記記録へッドをキヤッビング部材により封止して吸引手段により前記記録ヘッドに負圧を作用させてィンク吸引動作を行わせる吸引制御手段とを含む請求の範囲 1 に記載のィンクジヱット式記録装置。

( 3 ) 前記インク特性データが、駆動信号の電圧、パルス幅、鼋圧勾配に関するデータ、前記フラッシング動作の周期、前記フラッシング動作の耱統時間、前記吸引動作の吸引圧、吸引速度、吸引継統時間、インクカートリツジの再使用回数のうちの少なくとも 1つである請求の範囲 2に記載のインクジエツト式記録装 g。

( 4 ) 前記制御データ記慷手段が、電気的に害き換え可能な記慷手段により構成するとともに、前記インク特性データに対応して前記制御デ一タ記慷手段のデータを更新する制御データ書換手段を備えた請求の範囲 1 に記載のインクジヱット式記録装笸。

( 5 ) 前記インクカートリッジのインクの電気的特性を検出するインク性状検出手段を備え、前記電気的特性が基準値を逸脱するィンク力一トリッジが装着された場合に、前記記録へッドメンテナンス制御手段が前記インク排出量を、前記基準値に一致するインクカートリッジの場合よりも多い量に設定する請求の範囲 1 に記載のインクジヱット式記録装置。

( 6 ) 前記インク特性データにより再利用インク力一トリッジであることが検出された場合に、前記記録へッドメンテナンス制御手段が前記インク排出量を、前記基準値に一致するインク力一トリッジの場合よりも多い！:に設定する請求の範囲 1 に記載のィンクジエツ卜式記録装置。

( 7 ) 前記インクカートリッジが前記キヤリッジに搭載される請求の範囲 1 に記載のインクジヱッ卜式記録装置。

( 8 ) 前記インクカートリッジが本体ケース側に収容されて，インクチューブによりインクを前記記録へッドに供給する請求の範囲 1 に記載のインクジヱット式記録装置。

( 9 ) 記録へッドに接統可能なインク供給口を備えたインク収容体にインクを収容するとともに、ホルダに装着されたとき、外部から読取り可能な位 Sに前記ィンクの性状を特定するデータを格納するインク特性データ記悌手段が設けられているィンクカートリッジ。

( 1 0 ) 前記データが、印刷データに対応する記録ヘッドの駆動信号の電圧、パルス幅、電圧勾 saに関するデータ、前記記録ヘッドの目詰まり防止のために前記記録へッドからインク滴を吐出させるフラッシング動作の周期、前記フラッシング動作の樾統時間、前記記録ヘッドをキヤッピング部材で封止して吸引手段により前記記録へッドに負圧を作用させてインクを排出させる吸引動作の吸引圧、吸引速度、吸引継統時間、ィンク力一トリッジの再使用回数のうちの少なくとも 1つである請求の範囲 9に記載のインクカートリッジ。

( 1 1 ) 前記インク特性データ記慷手段が、電気記憶素子、導電バタ —ン、光学的パターン、機械的パターン、磁気パターンのうちの 1つである請求の範囲 9に記載のインクカートリッジ。

( 1 2 ) 前記再使用回数を表すデータが、害換え不能なパターンのうちの少なくと 1 つにより構成されている請求の範囲 1 0に記載のインク力一トリッジ。

( 1 3 ) 外部から接続可能な位置にィンクの性状を判定するための電極を備えた請求の範囲 9に記載のインクカートリッジ。

( 1 4 ) 前記電極がインクの残量を検出する手段を兼ねる請求の範囲 1 3に記載のインクカートリッジ。

( 1 5 ) 再利用回数を視竟的に铳取ることができるデータが表面に設けられている請求の範囲 9に記載のインクカートリッジ。

( 1 6 ) 前記インク収容体にインクを再充填することが可能なインク注入口が形成されている請求の範囲 9に記載のインクカートリッジ。