JP3466205B2 - インク検出装置 - Google Patents
インク検出装置Info
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- JP3466205B2 JP3466205B2 JP09418792A JP9418792A JP3466205B2 JP 3466205 B2 JP3466205 B2 JP 3466205B2 JP 09418792 A JP09418792 A JP 09418792A JP 9418792 A JP9418792 A JP 9418792A JP 3466205 B2 JP3466205 B2 JP 3466205B2
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- Japan
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- ink
- side wall
- outlet groove
- capillary action
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
- B41J2/17566—Ink level or ink residue control
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液状インク印刷要素のた
めのインク検出装置に関し、特に、インク噴射印刷ヘッ
ドにインクを送るインクリザーバまたはカートリッジに
最少量のインクが残っているか否かを指示するインク検
出装置に関する。
めのインク検出装置に関し、特に、インク噴射印刷ヘッ
ドにインクを送るインクリザーバまたはカートリッジに
最少量のインクが残っているか否かを指示するインク検
出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】当該技術において周知である熱インク噴
射ヘッドにおいて、ノズル、噴射室および加熱要素が集
積回路の製造に採用されている公知の真空蒸着法により
作られる多層のシリコンベースのチップ上に形成され
る。
射ヘッドにおいて、ノズル、噴射室および加熱要素が集
積回路の製造に採用されている公知の真空蒸着法により
作られる多層のシリコンベースのチップ上に形成され
る。
【０００３】多数ノズルヘッドの場合、各種噴射室が共
通の収集溝に並列で接続されている。前記溝の方は送り
ダクトを介してリザーバあるいは取替え可能のインクカ
ートリッジに接続されている。
通の収集溝に並列で接続されている。前記溝の方は送り
ダクトを介してリザーバあるいは取替え可能のインクカ
ートリッジに接続されている。
【０００４】多数ノズルの熱インク噴射印刷ヘッドの一
例が米国特許第４，８１２，８５９号に記載されてお
り、噴射室、加熱要素およびノズルを含む多層のシリコ
ンベースのチップが直接にインクリザーバに取り付けら
れている。インクリザーバはインクを含浸したスポンジ
を収容し、プリンタのキャリッジに取り付けられてい
る。
例が米国特許第４，８１２，８５９号に記載されてお
り、噴射室、加熱要素およびノズルを含む多層のシリコ
ンベースのチップが直接にインクリザーバに取り付けら
れている。インクリザーバはインクを含浸したスポンジ
を収容し、プリンタのキャリッジに取り付けられてい
る。
【０００５】インクリザーバの出口ダクトにおける静水
頭を低下させ、かつ安定させるためにスポンジを使用す
ることも米国特許第４，６３０，７５８号から知られて
おり、該特許においてはスポンジが毛管作用によりリザ
ーバの出口ダクトに圧力低下をもたらすことが示されて
いる。
頭を低下させ、かつ安定させるためにスポンジを使用す
ることも米国特許第４，６３０，７５８号から知られて
おり、該特許においてはスポンジが毛管作用によりリザ
ーバの出口ダクトに圧力低下をもたらすことが示されて
いる。
【０００６】１９９１年１月１６日発行された欧州特願
第４０８，２４１号においては、熱インク噴射印刷ヘッ
ドが記載されており、インクリザーバは取替え式カート
リッジタイプで、噴射室、加熱要素およびノズルを含む
多層シリコンベースのチップが固定されているサポート
に挿入される。カートリッジはインク含浸スポンジを含
み、サポートと流体接続して多層チップにインクを供給
することができる。
第４０８，２４１号においては、熱インク噴射印刷ヘッ
ドが記載されており、インクリザーバは取替え式カート
リッジタイプで、噴射室、加熱要素およびノズルを含む
多層シリコンベースのチップが固定されているサポート
に挿入される。カートリッジはインク含浸スポンジを含
み、サポートと流体接続して多層チップにインクを供給
することができる。
【０００７】しかしながら前述の特許はカートリッジに
残っているインクの量をモニタする方法について何ら触
れていない。
残っているインクの量をモニタする方法について何ら触
れていない。
【０００８】印刷ヘッドへインクを送るリザーバに含ま
れるインクの量をモニタする多数の装置が米国特許第
４，１８３，０２９号、同第４，１９６，６２５号およ
び同第４，２０２，２６７号から知られている。
れるインクの量をモニタする多数の装置が米国特許第
４，１８３，０２９号、同第４，１９６，６２５号およ
び同第４，２０２，２６７号から知られている。
【０００９】これらの特許は、完全にインクで充たし、
スポンジを使用していないインク送りリザーバに特に係
わるものである。電極は出口ダクトの次に位置するリザ
ーバの床に対として配設されるか、あるいは特許第４，
１８３，０２９号のようにリザーバと印刷ヘッドとの間
で送りダクトの直接内側に配設されている。
スポンジを使用していないインク送りリザーバに特に係
わるものである。電極は出口ダクトの次に位置するリザ
ーバの床に対として配設されるか、あるいは特許第４，
１８３，０２９号のようにリザーバと印刷ヘッドとの間
で送りダクトの直接内側に配設されている。
【００１０】電極に接続された測定回路が、各対の電極
の間のインクの抵抗性の変動を測定する。これはリザー
バに残っているインクの量の減少に対応する。電極がイ
ンクによって覆われなくなると、測定回路はインクが切
れたことを示す。
の間のインクの抵抗性の変動を測定する。これはリザー
バに残っているインクの量の減少に対応する。電極がイ
ンクによって覆われなくなると、測定回路はインクが切
れたことを示す。
【００１１】これらの装置においては、インクの抵抗は
リザーバ中のインクが使用されるにつれてゆっくりと変
動し、インクが切れると極めて高いレベルに急上昇す
る。
リザーバ中のインクが使用されるにつれてゆっくりと変
動し、インクが切れると極めて高いレベルに急上昇す
る。
【００１２】したがって、カートリッジあるいはリザー
バを取り換えるために、インクが無くなる前の最小量に
達したことを検出することは極めて難しい。
バを取り換えるために、インクが無くなる前の最小量に
達したことを検出することは極めて難しい。
【００１３】さらに、前記装置はたとえば米国特許第
４，９２９，９６９号に記載のようなメラミンフオルム
アルデヒド樹脂の三次元の交叉結合構造を備えたスポン
ジのような高品質のスポンジを用いたとしても、インク
含浸スポンジを入れたリザーバおよび／またはカートリ
ッジに適合させることはできない。
４，９２９，９６９号に記載のようなメラミンフオルム
アルデヒド樹脂の三次元の交叉結合構造を備えたスポン
ジのような高品質のスポンジを用いたとしても、インク
含浸スポンジを入れたリザーバおよび／またはカートリ
ッジに適合させることはできない。
【００１４】この場合、ノズルの毛管作用と、容器の床
に近いスポンジの端部領域の毛管作用とが均衡すると、
容器の床あるいは出口ダクトにおけるセンサがインクの
抵抗の著しい増大すなわち立上りを検出する前に印刷を
劣悪にしたり、あるいはインクの供給を停止させる。
に近いスポンジの端部領域の毛管作用とが均衡すると、
容器の床あるいは出口ダクトにおけるセンサがインクの
抵抗の著しい増大すなわち立上りを検出する前に印刷を
劣悪にしたり、あるいはインクの供給を停止させる。
【００１５】また、欧州特願第３７０，７６５号から、
熱インク噴射印刷ヘッドの噴射室に連がるインク送りダ
クトに位置した２個の電極により形成された別の種類の
インク終了検出器も知られている。一方の電極が噴射室
近傍に位置し、他方の電極がリザーバに向かって上流に
配置されている。検出回路は２個の電極の間のインクの
抵抗の変動を指示する。
熱インク噴射印刷ヘッドの噴射室に連がるインク送りダ
クトに位置した２個の電極により形成された別の種類の
インク終了検出器も知られている。一方の電極が噴射室
近傍に位置し、他方の電極がリザーバに向かって上流に
配置されている。検出回路は２個の電極の間のインクの
抵抗の変動を指示する。
【００１６】このタイプの検出器も、インク含浸スポン
ジを含むリザーバに適用されると前述のものと同じ欠点
を有している。
ジを含むリザーバに適用されると前述のものと同じ欠点
を有している。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、印刷の質
が悪くなったり、あるいはさらに悪い場合印刷が急に停
止したりする前にインクの最少量に達したことを事前に
安全に警告を出す装置が要請されている。
が悪くなったり、あるいはさらに悪い場合印刷が急に停
止したりする前にインクの最少量に達したことを事前に
安全に警告を出す装置が要請されている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き課
題を解決するため、印刷材料（４６）に少量のインクを
選択的に送給するための印刷ヘッド（４０，４５）と、
該印刷ヘッド（４０，４５）に流体接続したインク吸液
性のスポンジ本体（５０）を収設すると共に第１及び第
２のインク検出電極（５４）を備え床（１８）に設けら
れたインクリザーバ（１０）と、からなる液体インク印
刷要素のインク検出装置であり、前記印刷ヘッドの流体
接続部は前記床（１８）に突設した側壁（２６）で仕切
られ前記スポンジ本体に接した出口溝（２４）によって
画成され、前記スポンジ本体（５０）は前記出口溝（２
４）からより大きく離隔した第１の毛管作用を備える第
１の領域及び前記側壁（２６）から所定距離（ｒ）の範
囲まで前記出口溝（２６）から所定距離（ｒ）の範囲ま
で前記出口溝を包繞しており前記第１の毛管作用よりも
大きい第２の毛管作用を備えた第２の領域（Ａ）を有
し、前記インク検出電極（５４）の各々は、絶縁材料で
部分的に被覆され、インクリザーバ（１０）内にあって
インクと電気的に接触するようにしたむき出しの先端
（５６）を有する胴部（５８）及び前記インクリザーバ
（１０）の外部にあって検出回路（第５図）に電気的に
接続するようにした係合端子部（５５）を備えてなり、
前記インク検出電極（５４）は、前記出口溝（２４）の
入口近傍で前記インクリザーバ（１０）に固設されてお
り、前記むき出しの先端（５６）が前記スポンジ本体の
前記第２の領域（Ａ）内で該第２の領域を流動するイン
クに接液する長さを有するように構成されたことを特徴
とする。
題を解決するため、印刷材料（４６）に少量のインクを
選択的に送給するための印刷ヘッド（４０，４５）と、
該印刷ヘッド（４０，４５）に流体接続したインク吸液
性のスポンジ本体（５０）を収設すると共に第１及び第
２のインク検出電極（５４）を備え床（１８）に設けら
れたインクリザーバ（１０）と、からなる液体インク印
刷要素のインク検出装置であり、前記印刷ヘッドの流体
接続部は前記床（１８）に突設した側壁（２６）で仕切
られ前記スポンジ本体に接した出口溝（２４）によって
画成され、前記スポンジ本体（５０）は前記出口溝（２
４）からより大きく離隔した第１の毛管作用を備える第
１の領域及び前記側壁（２６）から所定距離（ｒ）の範
囲まで前記出口溝（２６）から所定距離（ｒ）の範囲ま
で前記出口溝を包繞しており前記第１の毛管作用よりも
大きい第２の毛管作用を備えた第２の領域（Ａ）を有
し、前記インク検出電極（５４）の各々は、絶縁材料で
部分的に被覆され、インクリザーバ（１０）内にあって
インクと電気的に接触するようにしたむき出しの先端
（５６）を有する胴部（５８）及び前記インクリザーバ
（１０）の外部にあって検出回路（第５図）に電気的に
接続するようにした係合端子部（５５）を備えてなり、
前記インク検出電極（５４）は、前記出口溝（２４）の
入口近傍で前記インクリザーバ（１０）に固設されてお
り、前記むき出しの先端（５６）が前記スポンジ本体の
前記第２の領域（Ａ）内で該第２の領域を流動するイン
クに接液する長さを有するように構成されたことを特徴
とする。
【００１９】以下詳細に説明する本発明の好適実施例に
おいて、スポンジ材料は第１の毛管作用の第１の領域
と、インクリザーバからの送りダクトに隣接して配置さ
れ、第１の毛管作用より３０−１００パーセント毛管作
用の大きい第２の毛管作用の第２の領域とからなる。こ
れら第１と第２の毛管作用の領域の中間には毛管作用が
中間の大きさの中間領域を設けてなる。
おいて、スポンジ材料は第１の毛管作用の第１の領域
と、インクリザーバからの送りダクトに隣接して配置さ
れ、第１の毛管作用より３０−１００パーセント毛管作
用の大きい第２の毛管作用の第２の領域とからなる。こ
れら第１と第２の毛管作用の領域の中間には毛管作用が
中間の大きさの中間領域を設けてなる。
【００２０】インクリザーバにおけるインクの量は電極
に測定ブリッジを接続することにより検出しうる。
に測定ブリッジを接続することにより検出しうる。
【００２１】本発明の前記およびその他の特徴は非限定
的に例示した以下の好適実施例の説明と添付図面とから
明らかとなる。
的に例示した以下の好適実施例の説明と添付図面とから
明らかとなる。
【００２２】
【実施例】図１はタンクあるいは取替え式カートリッジ
１０によって形成されたインクリザーバを示す。カート
リッジ１０は熱インク噴射プリンタ（図示せず）のキャ
リッジの支持面１４にしっかりと取り付けられた支持構
造体１２に挿入される。
１０によって形成されたインクリザーバを示す。カート
リッジ１０は熱インク噴射プリンタ（図示せず）のキャ
リッジの支持面１４にしっかりと取り付けられた支持構
造体１２に挿入される。
【００２３】インクカートリッジ１０は、床１８と上蓋
２０とに気密接合された４個の平坦で剛性の側壁１６を
含む。側壁１６、床１８と蓋２０とがある量のインクを
含浸したスポンジ本体即ちスポンジ５０用の空洞２２を
画成している。スポンジ５０は規則的な毛管作用を有
し、印刷インクと接触すると化学的不活性を示すポリウ
レタン材料その他のいずれかの種類のスポンジ材で作ら
れている。
２０とに気密接合された４個の平坦で剛性の側壁１６を
含む。側壁１６、床１８と蓋２０とがある量のインクを
含浸したスポンジ本体即ちスポンジ５０用の空洞２２を
画成している。スポンジ５０は規則的な毛管作用を有
し、印刷インクと接触すると化学的不活性を示すポリウ
レタン材料その他のいずれかの種類のスポンジ材で作ら
れている。
【００２４】空洞２２には、床１８に対して垂直方向に
突出した湾曲壁２６および側壁１６の中の１個の部分１
６′により画成された室２５を含む出口溝２４が形成さ
れている。前記室２５は濾過要素２８により空洞２２か
ら分離されており、一方軟質のゴムのダイヤフラム２９
が床１８の開口３０に座着して室２５の底を閉鎖してい
る。
突出した湾曲壁２６および側壁１６の中の１個の部分１
６′により画成された室２５を含む出口溝２４が形成さ
れている。前記室２５は濾過要素２８により空洞２２か
ら分離されており、一方軟質のゴムのダイヤフラム２９
が床１８の開口３０に座着して室２５の底を閉鎖してい
る。
【００２５】インクカートリッジ１０が支持構造体１２
に挿入されると、針状で管状の接続要素３２がダイヤフ
ラム２９を穿孔し、室２５を支持構造体１２に形成され
た送りダクト３４と連通させる。
に挿入されると、針状で管状の接続要素３２がダイヤフ
ラム２９を穿孔し、室２５を支持構造体１２に形成され
た送りダクト３４と連通させる。
【００２６】送りダクト３４は、当該技術分野において
公知の型式であって、支持構造体１２の一端に取り付け
られ、この送りダクト３４を閉鎖するチップ４０から構
成された熱インク噴射印刷ヘッドにインクを送る。チッ
プ４０は集積回路のために使用される公知の方法により
製作され、印刷紙４６に向けられた一連のノズル４５か
らなる。
公知の型式であって、支持構造体１２の一端に取り付け
られ、この送りダクト３４を閉鎖するチップ４０から構
成された熱インク噴射印刷ヘッドにインクを送る。チッ
プ４０は集積回路のために使用される公知の方法により
製作され、印刷紙４６に向けられた一連のノズル４５か
らなる。
【００２７】しかしながら、スポンジを使用すると、ス
ポンジの内部の孔や溝の不規則性と欠陥とのため問題を
提起する。前記溝の不規則性や欠陥のため、インクは不
均一に排出され、インクのレベルを不均一に下げる。
ポンジの内部の孔や溝の不規則性と欠陥とのため問題を
提起する。前記溝の不規則性や欠陥のため、インクは不
均一に排出され、インクのレベルを不均一に下げる。
【００２８】ある場合においては、毛管作用が低い溝を
有するスポンジの領域では主として選択的なインクの排
出が見られ、これらの領域を通った後では毛管作用が大
きくなった。このような不均一な排出により、低密度の
溝のある領域では排出が完全に行われ、大気に直接に出
口ダクトが連通してしまい出口ダクトから空気が入りや
すくなることが極めて頻繁に起る。
有するスポンジの領域では主として選択的なインクの排
出が見られ、これらの領域を通った後では毛管作用が大
きくなった。このような不均一な排出により、低密度の
溝のある領域では排出が完全に行われ、大気に直接に出
口ダクトが連通してしまい出口ダクトから空気が入りや
すくなることが極めて頻繁に起る。
【００２９】これらの不具合によって、噴射室へのイン
クの流れは早期に阻止され、この結果印刷を急速かつ完
全に中断させる。また、常にインクを満杯にしておくべ
き出口ダクト３４に気泡が形成されるため印刷ヘッドの
その後の作動も危険になる。従ってカートリッジは使用
不能で交換することが必要になるが、これはインクの実
損を意味する。
クの流れは早期に阻止され、この結果印刷を急速かつ完
全に中断させる。また、常にインクを満杯にしておくべ
き出口ダクト３４に気泡が形成されるため印刷ヘッドの
その後の作動も危険になる。従ってカートリッジは使用
不能で交換することが必要になるが、これはインクの実
損を意味する。
【００３０】前述の問題を排除するために、スポンジ本
体即ちスポンジ５０はスポンジ５０が比較的より一層圧
縮されている領域Ａを室２５の周りの空間に固まりとし
て形成するように空洞２２の下方部分に収設される。こ
の領域Ａは基本的に同心状であって、フィルタ２８から
の距離が近くなるほど毛管作用が増大する。図示例とし
て、図１から図３までと図６とは、出口溝２４の半径ｒ
（図３）と概ね等しい、壁２６とフィルタ２８とからの
距離において室２５の周りに形成されたドーム状表面を
示す点線５１によって囲まれた領域Ａを示している。
体即ちスポンジ５０はスポンジ５０が比較的より一層圧
縮されている領域Ａを室２５の周りの空間に固まりとし
て形成するように空洞２２の下方部分に収設される。こ
の領域Ａは基本的に同心状であって、フィルタ２８から
の距離が近くなるほど毛管作用が増大する。図示例とし
て、図１から図３までと図６とは、出口溝２４の半径ｒ
（図３）と概ね等しい、壁２６とフィルタ２８とからの
距離において室２５の周りに形成されたドーム状表面を
示す点線５１によって囲まれた領域Ａを示している。
【００３１】通常、前記ドーム状表面５１の外側の非圧
縮領域におけるスポンジ５０の毛管作用は水柱（Ｃ．
Ｗ）１０から１７センチの間の圧力低下Ｐ0をもたら
す。
縮領域におけるスポンジ５０の毛管作用は水柱（Ｃ．
Ｗ）１０から１７センチの間の圧力低下Ｐ0をもたら
す。
【００３２】スポンジ本体５０を通してのインクの均一
な排出を保証するためには、スポンジ５０本体は、イン
クが領域Ａのみを充たすときの圧力低下Ｐ0より３０か
ら１００％大きい圧力低下をもたらす毛管作用が最大で
ある領域Ａにおいて圧縮すべきである。
な排出を保証するためには、スポンジ５０本体は、イン
クが領域Ａのみを充たすときの圧力低下Ｐ0より３０か
ら１００％大きい圧力低下をもたらす毛管作用が最大で
ある領域Ａにおいて圧縮すべきである。
【００３３】当然、点線５２によって囲まれ、最も圧縮
された領域Ａと非圧縮領域との中間の領域Ｂにおいて
は、スポンジはＰ0とＰ1との中間の圧力低下に対応する
毛管作用を呈する。
された領域Ａと非圧縮領域との中間の領域Ｂにおいて
は、スポンジはＰ0とＰ1との中間の圧力低下に対応する
毛管作用を呈する。
【００３４】領域Ａを形成するスポンジ本体５０をより
稠密な構造を有するものにする一方、スポンジ本体５０
の非圧縮領域においては、介在する通常の毛管作用をも
ったスポンジとし、領域Ａに対して示したサイズおよび
毛管作用が等しいスポンジ材料の一部と代替させてもよ
い。
稠密な構造を有するものにする一方、スポンジ本体５０
の非圧縮領域においては、介在する通常の毛管作用をも
ったスポンジとし、領域Ａに対して示したサイズおよび
毛管作用が等しいスポンジ材料の一部と代替させてもよ
い。
【００３５】このように、インクの排出は、毛管作用が
より小さい、例えば蓋２０に近い、室２５から最も離れ
た領域から始って徐々に、かつ均一に進行する。排出は
次に領域Ｂを通して続行し、インクの排出は領域Ａを最
後に通る。
より小さい、例えば蓋２０に近い、室２５から最も離れ
た領域から始って徐々に、かつ均一に進行する。排出は
次に領域Ｂを通して続行し、インクの排出は領域Ａを最
後に通る。
【００３６】領域Ａでは比較的高い毛管作用のため、出
口溝２４におけるインクの圧力低下は約１０から１７セ
ンチ（水柱）の値の周辺に留まり、印刷ヘッド４０（図
１）の正しい作動を保証する。この理由は、毛管作用に
より発生するノズル４５内での圧力低下が２５−６０セ
ンチ（水柱）程度であり、そのためカートリッジ１０か
らインクが排出している全時間に対して、印刷ヘッドを
正しく作動させるためにノズル４５におけるメニスカス
を均衡状態に保つに十分な圧力低下でインクがダクト３
４を介してチップ４０へ送られるからである。
口溝２４におけるインクの圧力低下は約１０から１７セ
ンチ（水柱）の値の周辺に留まり、印刷ヘッド４０（図
１）の正しい作動を保証する。この理由は、毛管作用に
より発生するノズル４５内での圧力低下が２５−６０セ
ンチ（水柱）程度であり、そのためカートリッジ１０か
らインクが排出している全時間に対して、印刷ヘッドを
正しく作動させるためにノズル４５におけるメニスカス
を均衡状態に保つに十分な圧力低下でインクがダクト３
４を介してチップ４０へ送られるからである。
【００３７】図４は、送りダクト３４において測定した
インクの排出量（Ｓパーセント）の関数とした圧力低下
の線図Ｐを水柱の単位で再現したものである。カートリ
ッジからのインクの排出量が全体の約９０から９５パー
セントになる領域Ａ（点線５１内の領域）に達するまで
圧力低下Ｐはゆっくりと増加することが判る。その後圧
力低下はさらに急速に増大し、ヘッドのノズルの毛管作
用に対応するものと対比しうる値に向かって増大する傾
向がある。
インクの排出量（Ｓパーセント）の関数とした圧力低下
の線図Ｐを水柱の単位で再現したものである。カートリ
ッジからのインクの排出量が全体の約９０から９５パー
セントになる領域Ａ（点線５１内の領域）に達するまで
圧力低下Ｐはゆっくりと増加することが判る。その後圧
力低下はさらに急速に増大し、ヘッドのノズルの毛管作
用に対応するものと対比しうる値に向かって増大する傾
向がある。
【００３８】このようなことが発生しないように、かつ
切迫したインク切れを適当に警告するために、カートリ
ッジ１０には一対のセンサ即ち電極５４（図２）が備え
られている。
切迫したインク切れを適当に警告するために、カートリ
ッジ１０には一対のセンサ即ち電極５４（図２）が備え
られている。
【００３９】ピン状の電極５４は床１８に垂直方向に、
かつ出口溝２４の軸線に対して直径方向に対向する位置
に固定されている。電極５４の最上方端５６は領域Ａの
内側の位置に設置され、毛管作用のより大きい圧縮され
たスポンジ領域を貫流するインクに浸漬されている。電
極５４の先端５６は、壁２６からの距離ｄが出口溝２４
の半径ｒより小さい、領域Ａ内に位置することが好まし
いことが実験から判明した。
かつ出口溝２４の軸線に対して直径方向に対向する位置
に固定されている。電極５４の最上方端５６は領域Ａの
内側の位置に設置され、毛管作用のより大きい圧縮され
たスポンジ領域を貫流するインクに浸漬されている。電
極５４の先端５６は、壁２６からの距離ｄが出口溝２４
の半径ｒより小さい、領域Ａ内に位置することが好まし
いことが実験から判明した。
【００４０】各電極５４はその長さの大半にわたって壁
２６内で浸漬されインクと接触しており、その先端５６
のみが被覆されていない状態を有している。
２６内で浸漬されインクと接触しており、その先端５６
のみが被覆されていない状態を有している。
【００４１】電極５４は、該電極５４を図５に示す検出
回路に電気的に接続するためにサポート１２に位置した
対応の接点（図示せず）と良好な電気接続を保証するに
十分な大きさの係合部５５で床１８から突出している。
検出回路は抵抗Ｒ，Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3によって形成される
ブリッジ回路からなる。抵抗Ｒは電極５４の先端５６
（図２および図５）の間のインクの抵抗を表わす。２個
の電極５４の中の一方がブリッジのノードＭに接続さ
れ、他方の電極が、通常は非導電性であるトランジスタ
Ｔを介して接地されている。ブリッジの対角線ＭＮを横
切って比較器６０が挿入されており、その出力側は、比
較器が例えば高ロジックレベルにおいて信号を出すとア
ラームＡＬを起動させる監視回路６２に接続されてい
る。ブリッジ回路には電圧＋Ｖが印加され、抵抗Ｒ1，
Ｒ2およびＲ3の値は、スポンジ５０（図２）が完全にイ
ンクで浸漬され、したがって抵抗Ｒが比較的低い値の場
合、ノードＭ（図５）での電圧がノードＮでの基準電圧
より小さいように選択されている。したがって、この状
態においては比較器６０は不作動である。
回路に電気的に接続するためにサポート１２に位置した
対応の接点（図示せず）と良好な電気接続を保証するに
十分な大きさの係合部５５で床１８から突出している。
検出回路は抵抗Ｒ，Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3によって形成される
ブリッジ回路からなる。抵抗Ｒは電極５４の先端５６
（図２および図５）の間のインクの抵抗を表わす。２個
の電極５４の中の一方がブリッジのノードＭに接続さ
れ、他方の電極が、通常は非導電性であるトランジスタ
Ｔを介して接地されている。ブリッジの対角線ＭＮを横
切って比較器６０が挿入されており、その出力側は、比
較器が例えば高ロジックレベルにおいて信号を出すとア
ラームＡＬを起動させる監視回路６２に接続されてい
る。ブリッジ回路には電圧＋Ｖが印加され、抵抗Ｒ1，
Ｒ2およびＲ3の値は、スポンジ５０（図２）が完全にイ
ンクで浸漬され、したがって抵抗Ｒが比較的低い値の場
合、ノードＭ（図５）での電圧がノードＮでの基準電圧
より小さいように選択されている。したがって、この状
態においては比較器６０は不作動である。
【００４２】スポンジ５０（図２）内のインクが減少す
るにつれて、抵抗Ｒは、領域Ａ（図２）のみが依然とし
てインクで浸漬されている状態で急に上昇する（図４の
Ｆ−Ｇの部分）までは曲線Ｐに沿ってゆっくりと増大す
る（図４）。図４の線図において、左側の縦軸は排出の
間電極５４の間で測定したインクの抵抗Ｒと、リザーバ
にインクが充たされているときに測定した前記抵抗の値
ＲOとの間の比率Ｒ／ＲOを示している。ＲおよびＲOの
値は、使用されるインクの種類、通常は１００と５００
オーム／センチの間である抵抗の値とに応じて変動しう
ることは勿論である。
るにつれて、抵抗Ｒは、領域Ａ（図２）のみが依然とし
てインクで浸漬されている状態で急に上昇する（図４の
Ｆ−Ｇの部分）までは曲線Ｐに沿ってゆっくりと増大す
る（図４）。図４の線図において、左側の縦軸は排出の
間電極５４の間で測定したインクの抵抗Ｒと、リザーバ
にインクが充たされているときに測定した前記抵抗の値
ＲOとの間の比率Ｒ／ＲOを示している。ＲおよびＲOの
値は、使用されるインクの種類、通常は１００と５００
オーム／センチの間である抵抗の値とに応じて変動しう
ることは勿論である。
【００４３】この状態において、ノードＭでの電圧は基
準電圧より大きく、比較器６０は、印刷ヘッドの故障の
最初の兆候の出る前に切迫したインク切れをアラームＡ
Ｌ（図５）を介して信号で知らせるように作動する。
準電圧より大きく、比較器６０は、印刷ヘッドの故障の
最初の兆候の出る前に切迫したインク切れをアラームＡ
Ｌ（図５）を介して信号で知らせるように作動する。
【００４４】通常非導電性であるトランジスタＴは、電
気化学的現象によって作用されうることであるが、電流
がインクを貫流することがないように阻止する。ＭとＮ
の間の電圧を比較するのに要する適当な長さの間隔で信
号ＵはトランジスタＴをオンにする。
気化学的現象によって作用されうることであるが、電流
がインクを貫流することがないように阻止する。ＭとＮ
の間の電圧を比較するのに要する適当な長さの間隔で信
号ＵはトランジスタＴをオンにする。
【００４５】電極５４は図１から図３までに示すものと
異なる位置に配置させてよく、例えば、先端５６は、好
ましくは出口溝２４の半径ｒより小さい、側壁２６の上
縁部からの距離ｄにおいてスポンジ５０の領域Ａ内に位
置させるのであれば、側壁２６に同じ側あるいはその両
側に固定させてもよい。電極５４は領域Ａにおいて専ら
インクと確実に電気接触するように先端５６を除いて絶
縁材料によって被覆された胴部５８を含む。
異なる位置に配置させてよく、例えば、先端５６は、好
ましくは出口溝２４の半径ｒより小さい、側壁２６の上
縁部からの距離ｄにおいてスポンジ５０の領域Ａ内に位
置させるのであれば、側壁２６に同じ側あるいはその両
側に固定させてもよい。電極５４は領域Ａにおいて専ら
インクと確実に電気接触するように先端５６を除いて絶
縁材料によって被覆された胴部５８を含む。
【００４６】また、本発明を実施したインク検出装置
は、インクを利用した筆記具、例えば、筆記具から分離
しうる容器を有しているか、あるいは筆記具を直接容器
に装着するような使い捨てタイプのものであるか否かに
拘らず、インクを連続して流して用いる筆記具あるいは
インク噴射印刷ヘッドにおいて有利に採用しうる。
は、インクを利用した筆記具、例えば、筆記具から分離
しうる容器を有しているか、あるいは筆記具を直接容器
に装着するような使い捨てタイプのものであるか否かに
拘らず、インクを連続して流して用いる筆記具あるいは
インク噴射印刷ヘッドにおいて有利に採用しうる。
【００４７】本発明の範囲を逸脱することなくインク検
出装置に部材を追加したり、あるいは取り換えたり、か
つ形状を変えたりしうることが理解される。
出装置に部材を追加したり、あるいは取り換えたり、か
つ形状を変えたりしうることが理解される。
【図１】サポートに挿入され、かつ本発明を実施したイ
ンク検出装置を含む交換可能タイプのインク容器を示す
図。
ンク検出装置を含む交換可能タイプのインク容器を示す
図。
【図２】図１のインク容器のみの正面図。
【図３】図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って視た断面図。
【図４】インクの圧力低下とインクの抵抗の勾配を示す
線図。
線図。
【図５】インクの抵抗を測定する回路を示す図。
【図６】図２とは異なる位置における電極を示す図。
１０ リザーバ（カートリッジ）
１２ サポート
１４ 支持面
１６ 側壁
１８ 床
２４ 出口溝
３４ 送りダクト
４０ 印刷ヘッド
４６ 印刷材料
５０ スポンジ本体
５４ 電極
５６ 電極の先端
５８ 電極の胴部
６０ 比較器
Ａ 第２の毛管作用の領域
Ｂ 中間の毛管作用の領域
フロントページの続き
(72)発明者 ロベルト・モランドッティ
イタリア国10010 トリノ，メルチェナ
スコ，ヴィア・ドニオ 10
(72)発明者 アレッサンドロ・スカルドヴィ
イタリア国10015 トリノ，イブレア,
ヴィア・バルツィオ １
(56)参考文献 特開 平２−198861（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−281850（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−103878（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−136861（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−64040（ＪＰ，Ｕ)
Claims (5)
- 【請求項１】 印刷材料（４６）に少量のインクを選択
的に送給するための印刷ヘッド（４０，４５）と、該印
刷ヘッド（４０，４５）に流体接続したインク吸液性の
スポンジ本体（５０）を収設すると共に第１及び第２イ
ンク検出電極（５４）を備え床（１８）に設けられたイ
ンクリザーバ（１０）と、 からなる液状インク印刷要素のインク検出装置であり、 前記印刷ヘッドの流体接続部は前記床（１８）に突設し
た側壁（２６）で仕切られ前記スポンジ本体に接した出
口溝（２４）によって画成され、前記スポンジ本体（５
０）は前記出口溝（２４）からより大きく離隔した第１
の毛管作用を備える第１の領域及び前記側壁（２６）か
ら所定距離（ｒ）の範囲まで前記出口溝（２４）を包繞
し前記第１の毛管作用よりも大きい第２の毛管作用を備
えた第２の領域（Ａ）を有しており、 前記インク検出電極（５４）の各々は、絶縁材料で部分
的に被覆され、インクリザーバ（１０）内にあってイン
クと電気的に接触するようにしたむき出しの先端（５
６）を有する胴部（５８）及び前記インクリザーバ（１
０）の外部にあって検出回路（第５図）に電気的に接続
するようにした係合端子部（５５）を備えてなり、 前記インク検出電極（５４）は、前記出口溝（２４）の
入口近傍で前記インクリザーバ（１０）に固設されてお
り、前記むき出しの先端（５６）が前記スポンジ本体の
前記第２の領域（Ａ）内で該第２の領域を流動するイン
クに接液する長さを有するように構成されたこと、 を特徴とするインク検出装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のインク検出装置におい
て、前記側壁（２６）が断面が所定の半径（ｒ）の湾曲
部分を有し、前記出口溝を包繞している前記スポンジ本
体の該出口溝から所定距離の範囲が前記湾曲部分の半径
（ｒ）にほぼ等しく、前記むき出しの先端（５６）の大
きさが前記半径（ｒ）よりも小さくかつ該先端が前記側
壁（２６）から距離（ｄ）だけ離隔していること、を特
徴とするインク検出装置。 - 【請求項３】 インク吸液性のスポンジ本体（５０）を
収設する空洞（２２）を画成すると共に印刷ヘッド（４
０，４５）に流体接続する出口溝（２４）を備えた床
（１８）並びにインクを検出するための第１及び第２の
インク検出電極（５４）を固定したインクリザーバ（１
０）からなる印刷ヘッド用の交換可能なインクカートリ
ッジであり、 前記出口溝（２４）は、前記床（１８）に突設した側壁
（２６）で仕切られ断面が所定の半径（ｒ）の湾曲部分
を有する前記スポンジ本体（５０）に接した室（２５）
を画成しており、 前記スポンジ本体（５０）は前記出口溝（２４）からよ
り大きく離隔した第１の毛管作用を備える第１の領域及
び前記第１の毛管作用よりも大きな第２の毛管作用を備
えた第２の領域（Ａ）を含み、 前記インク検出電極（５４）の各々は、絶縁材料で部分
的に被覆され、インクリザーバ（１０）内にあってイン
クと電気的に接触するようにした胴部（５８）及びイン
クリザーバ（１０）の外部にあって検出回路（第５図）
に電気的に接続するようにした係合端子部（５５）を備
えてなり、 前記第２の領域（Ａ）におけるスポンジ本体（５０）は
前記側壁（２６）から前記湾曲部分の半径（ｒ）にほぼ
等しいだけの距離の範囲で前記室（２５）を囲繞してお
り、 前記インク検出電極（５４）は前記むき出しの先端（５
６）が前記スポンジ本体の前記第２の領域（Ａ）内で前
記毛管作用のより大きな領域を流れるインクに接するよ
うになされると共に、 前記むき出しの先端（５６）は前記側壁（２６）から前
記半径（ｒ）より小さい距離（ｄ）だけ前記出口溝（２
４）の入口に接近して設けられてなることを特徴とする
インクカートリッジ。 - 【請求項４】 請求項３に記載のインクカートリッジで
あって、前記出口溝（２４）の軸線が前記床（１８）に
直交しており、前記インク検出電極は共に前記軸線と平
行しかつ前記側壁（２６）にほぼその全長を没して前記
床（１８）に固設されてなることを特徴とするインクカ
ートリッジ。 - 【請求項５】 請求項３に記載のインクカートリッジで
あって、対向する側壁（１６）と、軸線を前記床（１
８）に直交した前記出口溝（２４）と、前記インク検出
電極の一方を二つの前記側壁の一方に固設し前記インク
検出電極の他方を前記軸線に直交して側壁の他方に固設
し、前記軸線を通る平面を挟んで両側に前記両電極を対
向設置してなること（第６図）を特徴とするインクカー
トリッジ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITTO910283A IT1245065B (it) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | Dispositivo rivelatore dell'inchiostro per un elemento di stampa a inchiostro liquido |
| IT91A000283 | 1991-04-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05124217A JPH05124217A (ja) | 1993-05-21 |
| JP3466205B2 true JP3466205B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=11409242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09418792A Expired - Fee Related JP3466205B2 (ja) | 1991-04-15 | 1992-04-14 | インク検出装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5289211A (ja) |
| EP (1) | EP0509747B1 (ja) |
| JP (1) | JP3466205B2 (ja) |
| DE (1) | DE69209557T2 (ja) |
| IT (1) | IT1245065B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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