JP2798948B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JP2798948B2 JP1019077A JP1907789A JP2798948B2 JP 2798948 B2 JP2798948 B2 JP 2798948B2 JP 1019077 A JP1019077 A JP 1019077A JP 1907789 A JP1907789 A JP 1907789A JP 2798948 B2 JP2798948 B2 JP 2798948B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はインクジェット記録装置に関し、特にインク
成分の変化による誤検知を改善したインク残量検知を有
するインクジェット記録装置に関する。
[従来の技術] 従来、インクジェット記録装置において、インク残量
の検知方法として以下のような方法がとられていた。
2電極間のインクの有無によるON/OFF的な抵抗変化を
検出する方法。2電極間のインクの体積抵抗のアナロ
グ的な抵抗変化を検出する方法。吸収体中に存在する
2電極間のアナログ的な抵抗変化による検出方法。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、前記従来方法においては、以下に示す
欠点を有していた。
,の場合には、キャリッジの移動に伴なう振動や
衝撃によりインク液面が波動状態となり誤検知を招く。
の場合には振動や衝撃による誤検知は改善されたもの
の、同一の残量検知装置を用いた場合には成分の異なる
インク(色の違いや、用紙の違いによる組成変化)を用
いることにより、インクの体積抵抗に変化を生じ、誤検
知を招く。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、インクを収容するインクタンク及び
/又はインクを吐出するインクジェット記録ヘッドが着
脱可能に構成され、前記インクジェット記録ヘッドから
記録媒体上にインクを吐出して記録を行うインクジェッ
ト記録装置において、 前記インクタンク又は前記インクジェット記録ヘッド
は、内部のインクと接触可能な位置に設けられる少なく
とも一対の電極と、前記一対の電極間の電気抵抗に応じ
て得られる電気信号を補正する補正手段とを有し、 前記補正手段によって補正された電気信号を検知する
検知手段を有することを特徴とするインクジェット記録
装置が提供される。
特に前記補正手段は、前記少なくとも一対の電極の一
つの電極に接続され、電極間の電気抵抗に応じて得られ
る電気信号を補正する、あるいはインクの組成に応じて
異なるインクの電気抵抗を補正するための補正抵抗であ
って、前記インクタンク又は前記インクジェット記録ヘ
ッド内に収容されるインクによって抵抗値が異なること
を特徴とする。
このような構成により、同一のヘッドにおいてインク
組成の異なるインクを使用しても、インクの残量検知が
正確に行えるようになる。
残量検知はヘッド部で行なっても、タンク部で行なっ
ても良く、ヘッドおよびインクタンクには吸収体を入れ
ても良い。補正回路は、インクと等価な抵抗変化を示す
ものを付加して補正しても良い。さらに印字装置又はイ
ンクの温度をモニターして、温度によるインクの抵抗変
化に対応して補正し、正確な残量検知を行なっても良
い。
[実施例] 以下図面を参照して、本発明を実施例により説明す
る。
実施例1 本実施例は、インクの色、つまり染料の違いによるイ
ンクの抵抗値変化をヘッド側の残検用の電極位置を変え
ることによって、距離による抵抗補正を行ない印字装置
本体への抵抗出力特性を同一にしたものである。
第1図は、ディスポーザブルタイプのインクジェット
記録カートリッジである。
第1図において、1は記録ヘッドチップであり、2は
インクを吐出する機能を有するインク吐出部で、インク
を吐出させるための吐出口と液滴を発生させるために利
用される例えば熱エネルギーを発生するのエネルギー発
生素子を有している。3はインク吐出部にインクを送る
ために一時的にインクを貯めておく液室、4はインクを
液室に送るための流路、5は気泡やゴミ等を取り除くた
めのフィルターである。6は多孔質体又は繊維状の物質
からできたインク吸収体であり、この中にインクの吸収
量を検知するためのピン状のインク残量検知電極7aおよ
び7b,7c、7d,7e,7fが存在している。これらの検知電極
の切換え方法等の詳細については後述する。以上が記録
ヘッドチップ1を構成している。次に9はインクタンク
であり、中に吸収体6′とインク10が入っている。この
インクタンク9と記録ヘッドチップ1は挿入ピン8等を
介して着脱可能な構成をとっている。ここで14はOリン
グであり、インク漏れを防ぐ。インクタンク9は、単独
で存在するときには、インクが漏れ出ないように工夫さ
れており、記録ヘッドチップが挿入されるとインクが流
れでる構成となっている。
インクタンク9は中にインク吸収体6′を入れて記録
ヘッドチップ1に水頭圧を加えないように、インクタン
ク9単体での水頭圧を調整可能としたもので、下向き印
字が可能となっている。
次にインク残量検知の具体的な方法について述べる。
印字や回復動作等によってインクタンク9中のインク
が消費されて、インクタンク9のインク量が減少すると
インク吸収体6に導かれていたインク量も減少しインク
吸収体6中のインク吸収量が少なくなって、小さな気泡
が混入して残量検知電極7a−7b間の電気抵抗が除々に大
きくなり、よってその間の電流が少なくなったことによ
りインク残量が限界値に達したことを検知できる。この
ときの電流値をモニターすることによってインク残量l
とインク抵抗Rとの第2図に示す関係があることがわか
る。第2図においてA,B,C,Dの各曲線は、インクの色の
違い(染料の違い)を示しており、AがBlackインク
(染料濃度3.0%)、BがRedインク(染料濃度2.5
%)、CがBlueインク(染料濃度2.5%)、DがGreenイ
ンク(染料濃度2.0%)、Eが肌色インク(染料濃度2.5
%)に対応している。第2図よりわかることは、インク
の色の違いによって、個々のインクの体積抵抗が異なる
ために、7a−7b間でのみ残量検知を行なおうとすると、
同一の抵抗値RRで残量検知を働かせ、残検ランプ(図示
せず)を点燈させると、A,B,C,Dの各インクでインクの
残量に差が発生してしまい好ましくない。A,B,C,Dのど
のインクに対してもある一定の残量で残量検知を働かせ
る場合には、各A,B,C,Dのインクの抵抗値の差を検知電
極の組合せをスイッチ等の切換え装置によって切換え、
例えば抵抗値の低いインクDを使用する場合は電極間距
離を長くして見かけの抵抗 を大きくして、曲線を全体的に補正して、抵抗値RRのと
きに残量検知が点燈するようにすればよいし、抵抗値の
高いインクAを使用する場合は、逆に電極間距離を短く
して見かけの抵抗を小さくして曲線を全体的に補正して
抵抗値RRのときに残量検知が作動するようにすればよ
い。また、抵抗値の変化が異なるインクEに対しても同
様に抵抗値RRのとき残量が同一となるように電極位置を
組合せればよい。
このときの組合せは重力方向に対して、上下関係(斜
め配置でも良い)となるように組合せることが望しい。
重力方向に対して、垂直方向と水平方向で抵抗値を測定
したグラフを第3図に示す。また、検知電極の間隔は距
離が長くなればα方向へ、短かければβ方向へシフトす
ることは言うまでもない。
検知電極は、表面が、SUS、金メッキ、白金等の耐蝕
性の高い材質を使うことが望ましい。ちなみに、電極間
距離はチップの吸収体6の構造により異なるが5〜30mm
程度が好ましく、このときのインクの抵抗値は数十k〜
数百kΩである。このカートリッジを使用して印字する
印字装置において、インク残検ランプ点燈後にCインク
からBインクに取り換えて、電極位置を7a−7e間から7a
−7d間に換えて、再度残検ランプ点燈後に、両者のイン
クタンクのインク残量を調べたところ、ほとんど差がな
かった。但し、別インクに変換したのちは、一定の回復
シーケンスによりインクを吸引置換し、色変えを完全に
行なってから印字することが望しい。更に、印字途中で
のインクタンクの交換時でも同様の作業をすることによ
って、正確な残量検知を行なうことができるようになっ
た。
また、本発明のインク残量検知回路は、常時通電する
ことで、インクの電気分解による気泡を発生させること
もあるので、第4図に示す回路図で構成すると良い。こ
れによって短時間で一回の測定を行なうことが可能とな
り、測定毎に極性を反転させることによって電気分解に
よる気泡の発生を皆無にすることができる。1回の測定
に要する時間は数msec程度である。
実施例2 第5図は本発明の第2の実施例を示す図である。本実
施例は、インクの組成、つまり溶剤の混合比の違いによ
るインクの抵抗値変化をヘッド測の検出部に補正抵抗を
付けることで抵抗補正を行ない印字装置本体への抵抗出
力特性を同一にしたものである。
つまり、電極7Aと7Bとの間の電気抵抗に応じて得られ
る電気信号を補正する補正手段を、電極が設けられる記
録ヘッドに設けたことにより、印字装置本体へ出力され
る電気信号の出力特性を、インクの組成に応じて電気抵
抗が異なったとしても同一にすることができる。従っ
て、インクの組成によってインク内の電気抵抗が異なっ
ていたとしても、電極間のインクの状態が同じ状態であ
れば印字装置本体側では同じ出力が得られることにな
り、印字装置本体側で電極から得られる電気信号を検知
する構成については何ら変更することなく、インク残量
の低下を検知することができる。
第5図は、ディスポーザブルタイプのインクジェット
記録カートリッジである。このカートリッジも記録ヘッ
ドチップ1とインクタンク9とが着脱可能となってい
る。このカートリッジにはインクタンク内に吸収体が入
っていないため、吐出部のノズルによるメニスカスによ
って、タンクの水頭圧を保持しなければならないので、
横向き印字タイプとしている。着脱にあたっては実施例
1と同様の方法にて行なえる。このカートリッジの特徴
は、記録ヘッドチップ側にも吸収体がなく、インク供給
室中に板状のインク残量検知電極7A,7Bを7Aは上部から7
Bは下部から支持して配置し第6図に示す液面の高さh
によって変化する7A−7B間のインク抵抗を検知し、残量
検知を行なうものである。
例えば、インクの組成に関して、普通紙用インクとコ
ート紙用インク、TP用インク等の各インクを最適化する
と、各々で異なるためインクの抵抗値が変化する。この
抵抗値変化に対して、補正抵抗RBを可変とすることで、
見かけ上の抵抗値を常に一定に保ち、インク変更に対し
ても正確な残量検知を可能にすることができた。
ここでは、簡易な補正回路をヘッド側に付加したが、
インクと等価な回路によって補正を行なっても良い。補
正抵抗は可変Typeのものを用いたが、直列又は並列に継
いだ抵抗を切換えて、補正しても良い。切換えは手動で
も自動でも良い。
実施例3 第7図は、本発明の第3の実施例を示す図である。本
実施例はインクの染料濃度の変更に伴なうインク抵抗値
の変化をタンク側の残量検知装置に補正抵抗RBを付ける
ことで対応可能にしたものである。第7図に示すインク
ジェット記録装置はパーマネントタイプのヘッドであ
り、記録ヘッド1とインクタンク9とが供給チューブ12
によって継がっている。
これは、ヘッド部の電装部品を少なくし、ヘッド単体
の信頼性を高め、タンク側で残量検知を行なうことでヘ
ッドへの泡の混入を防ぐように構成したものである。こ
れによって、残量検知の誤検知によるヘッド吐出部への
泡混入による印字不良(不吐出等)も防止できるように
なった。
本実施例においても、先の実施例2と同様に、印字装
置本体へ出力される電気信号の出力特性を、インクの組
成に応じて電気抵抗が異なったとしても同一にすること
ができ、印字装置本体側で電極から得られる電気信号を
検知する構成については何ら変更することなく、インク
残量の低下を検知することができる。
以上のように、本発明によれば、インク残量の低下を
検知するための電極を、装置に着脱可能に構成されて交
換可能なインクタンク又は記録ヘッドに設け、この電極
が設けられる交換可能な部位に電極間の抵抗値に応じた
電気信号を補正する補正手段を設けることで、装置本体
側の電気信号を検知する構成については何ら変更するこ
となく、インク残量の低下を検知することができる。
[発明の効果] 以上説明したように、インクの抵抗値によってインク
残量を検知するインク残量検知装置において記録ヘッド
又はタンク部分でインク抵抗値を補正することを可能と
したのでインクの組成が変化しても、本体側への抵抗出
力特性を一定に保つことができヘッドの交換なしに、多
数のインクを使用しても正確な残量検知ができるように
なった。また、誤検知による印字不良も防ぐことが可能
となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のインク残量検知補正付カートリッジの
概略図、 第2図、第3図はインク残量とインク抵抗との関係を示
す図、 第4図は残量検出回路、 第5図は本発明の第2の実施例を示したカートリッジの
概略図、 第6図は本発明の第2の実施例を示したカートリッジの
斜視部分切断図、 第7図は本発明の第3の実施例を示したヘッド・タンク
の概略図である。 1……記録ヘッドチップ 2……インク吐出部 3……液室 4……流路 5……フィルター 6,6′……吸収体 7……インク残量検知電極 8……挿入ピン 9……インクタンク 10……インク 11……リードフレーム 12……供給チューブ 13……インク残量検知回路 14……Oリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小板橋 規文 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−190421(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/175

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インクを収容するインクタンク及び/又は
    インクを吐出するインクジェット記録ヘッドが着脱可能
    に構成され、前記インクジェット記録ヘッドから記録媒
    体上にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録
    装置において、 前記インクタンク又は前記インクジェット記録ヘッド
    は、内部のインクと接触可能な位置に設けられる少なく
    とも一対の電極と、前記一対の電極間の電気抵抗に応じ
    て得られる電気信号を補正する補正手段とを有し、 前記補正手段によって補正された電気信号を検知する検
    知手段を有することを特徴とするインクジェット記録装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のインクジェット記録装置
    において、前記補正手段は、前記少なくとも一対の電極
    の一つの電極に接続され、電極間の電気抵抗に応じて得
    られる電気信号を補正することを特徴とするインクジェ
    ット記録装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載のインクジェット記録装置
    において、前記補正手段は、電極間の電気抵抗に応じて
    得られる電気信号を補正するための補正抵抗であって、
    前記インクタンク内に収容されるインク又は前記記録ヘ
    ッドで吐出されるインクに応じた抵抗値を有することを
    特徴とするインクジェット記録装置。
  4. 【請求項4】請求項3に記載のインクジェット記録装置
    において、前記インクの組成は、インクの色調により異
    なることを特徴とするインクジェット記録装置。
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