JPH03288653A - Ink cartridge for ink jet head - Google Patents
Ink cartridge for ink jet headInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、インク滴を飛翔させて記録媒体上に画像を形
成するインクジェットヘッドにインクを供給するインク
カートリッジの構造に関するものである。特に、インク
エンド検出手段の改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to the structure of an ink cartridge that supplies ink to an inkjet head that ejects ink droplets to form an image on a recording medium. In particular, it relates to improvements in ink end detection means.
［従来の技術］
交換式のインクカートリッジによりインクを供給する従
来のインクジェットプリンターにおいて、カートリッジ
内のインクエンドを検出する手段としては、密閉したイ
ンク容器においては、そのインク量の減少に伴う容器の
物理的変化を検出する手段があった。また、大気開放し
た容器においては、インクを収容したインク貯蔵室のイ
ンク残量に伴う電気的変化を検出する手段がとられてい
た。[Prior Art] In conventional inkjet printers that supply ink using replaceable ink cartridges, the means for detecting the end of ink in the cartridge is to detect the physical state of the container as the amount of ink decreases in a sealed ink container. There was a means of detecting changes. Furthermore, in containers opened to the atmosphere, means have been taken to detect electrical changes associated with the amount of ink remaining in the ink storage chamber containing the ink.
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、物理的変化を検出する手段においては、
その機構上、多くの部品数が必要であり、また、検出精
度のばらつきが大きくあまり効率的ではないという問題
があった。また、インクを収容したインク貯蔵室のイン
ク残量を電気的変化で検出する手段でも、ヘッドの姿勢
差、インクの状態等により、検出端子部分でのインクの
切れ方にばらつきがあるという問題を呈していた。[Problem to be solved by the invention] However, in the means for detecting physical changes,
Due to its mechanism, it requires a large number of parts, and there are also problems in that the detection accuracy varies widely and is not very efficient. In addition, even with means for detecting the amount of ink remaining in the ink storage chamber containing ink by electrical changes, there is a problem that there is variation in how the ink runs out at the detection terminal part due to differences in the posture of the head, the state of the ink, etc. It was showing.
また、プリンタの小型化、低価格化の要求実現のための
インクカートリッジのオンキャリッジ方式においては、
スペース上の問題で限られたインク容量を効率的に使用
するためにも、ばらつきなく確実にインクエンドを検出
することが要求されるが、上記の手段では非常に困難で
あった。In addition, in the on-carriage method of ink cartridges to meet the demand for smaller printers and lower prices,
In order to efficiently use the ink capacity, which is limited due to space issues, it is necessary to reliably detect the ink end without any variation, but this has been extremely difficult with the above-mentioned means.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、簡単な構造により、インク
の有無を確実に検出する信頼性の高いインクエンド検出
手段を備えたインクカートリッジを実現し、ひいては、
小型で低コストのインクジェットプリンタを提供するこ
とにある。The present invention has been made in view of these problems, and its purpose is to provide an ink cartridge with a simple structure and a highly reliable ink end detection means that reliably detects the presence or absence of ink. Realize, and in turn,
The purpose is to provide a small, low-cost inkjet printer.
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために本発明は、インクを収容した
インク貯蔵室より導かれたインク流路に、インクエンド
時に生じる空気層が通過する際の該流路における電気的
変化を検出する電極を設けた。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides an ink flow path led from an ink storage chamber containing ink, through which an air layer generated when ink runs out passes through the ink flow path. An electrode was provided to detect electrical changes in the .
［実施例］ 以下に本発明の実施例について説明する。[Example] Examples of the present invention will be described below.
第１図は本発明におけるインクカートリッジの構造を示
す断面図である。５はインク貯蔵室であり、液体インク
を保持できるポリウレタン樹脂製フオームの多孔質保持
体１がケース２に挿入され、壁面に密着させである。多
孔質保持体１はインクを保持でき、耐インク性を備えて
いれば、他のプラスチック樹脂製フオーム、ゴム系樹脂
フオームでも有効である。ケース２の底部中央では、ケ
ース２内のインクを積極的に導くために、−段高い凸部
３が、ケース２内の異物を捕捉するためのメツシュ径が
４０〜６０μｍであるステンレス製のフィルター４を介
して多孔質保持体１に密着している。FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an ink cartridge according to the present invention. Reference numeral 5 denotes an ink storage chamber, in which a porous holder 1 made of polyurethane resin foam capable of holding liquid ink is inserted into the case 2 and brought into close contact with the wall surface. As long as the porous holder 1 can hold ink and has ink resistance, other plastic resin foams and rubber resin foams are also effective. At the center of the bottom of the case 2, in order to actively guide the ink inside the case 2, a stainless steel filter with a mesh diameter of 40 to 60 μm is installed to trap foreign matter inside the case 2. It is in close contact with the porous holding body 1 via 4.
フィルター４の下側には、インクエンド検出室６、イン
ク接続室７よりなる一連のインク流路が形成されており
、ゴム栓８を突き抜け、印字ヘッド９に固定されたイン
ク供給針１０がインク接続室７でインク流路中のインク
■と接することにより、ヘッド９にインクが供糸合され
る。そして、このようなインクカートリッジを新しく使
用する際には、上部の通気孔１１は大気へ開放さ九た状
態となる。A series of ink flow paths consisting of an ink end detection chamber 6 and an ink connection chamber 7 are formed below the filter 4. The ink supply needle 10, which penetrates through the rubber stopper 8 and is fixed to the print head 9, supplies ink. By coming into contact with the ink (2) in the ink flow path in the connection chamber 7, the ink is fed to the head 9. When such an ink cartridge is newly used, the upper ventilation hole 11 is opened to the atmosphere.
第２図（ａ）、（ｂ）はインクエンド検出室６における
インク検出手段、すなわち、インクの有無を判別する手
段を説明する図である。インクエンド検出室６には、ス
テンレス製の電極ピン１２８．１２．が一定の距離をお
いて設けられている。FIGS. 2(a) and 2(b) are diagrams for explaining ink detection means in the ink end detection chamber 6, that is, means for determining the presence or absence of ink. The ink end detection chamber 6 includes stainless steel electrode pins 128, 12. are placed at a certain distance.
印字により、多孔質保持体１に含まれているインクが使
用されて減少すると、インク貯蔵室５が通気孔１１を介
して大気へ連通しているため、多孔質保持体１内のイン
ク−空気界面がさがり、最終的には、（ａ）図に示すよ
うな空気Ａがフィルター４を通ってインクエンド検出室
６に入ってくる。インクエンド検出室６では、インク使
用の進行に伴って、入ってきた空気Ａが空気層（（ｂ）
図）となり、さらに空気層は増大し、電極ピン１２８．
１２６間が空気で遮断される。導電率４．１２ｍ５のイ
ンクでは、インクでインクエンド検出室６が満たされて
いるときには、１０ｍｍ間隔の電極ビン１２８．１２５
間には１ｖの直流電圧で、約０．０５ｍＡの電流が流れ
る。すなわち、インクは約７０にΩの抵抗値を示す。こ
れに対し、 （ｂ）図で示す通り、インクエンドの状態
で電極ビン１２ａ、１２１間が空気層によって切られて
いる場合においては、電流は流れず、抵抗ωであった。When the ink contained in the porous holder 1 is used up due to printing and is reduced, the ink-air inside the porous holder 1 is reduced because the ink storage chamber 5 communicates with the atmosphere through the ventilation hole 11. The interface lowers, and finally, air A as shown in FIG. 3(a) passes through the filter 4 and enters the ink end detection chamber 6. In the ink end detection chamber 6, as ink usage progresses, the incoming air A forms an air layer ((b)
), the air layer further increases, and the electrode pin 128.
The space between 126 and 126 is blocked by air. For ink with a conductivity of 4.12 m5, when the ink end detection chamber 6 is filled with ink, electrode bins 128 and 125 are spaced at 10 mm intervals.
A DC voltage of 1V and a current of about 0.05mA flow between them. That is, the ink exhibits a resistance value of approximately 70 Ω. On the other hand, as shown in Figure (b), when the electrode bins 12a and 121 are cut off by an air layer in the ink-end state, no current flows and the resistance is ω.
すなわち、電極ピン１２い １２６間がインクでつなが
っているか否かによりインクエンドを判別することが可
能となる。That is, it is possible to determine whether or not the ink has run out based on whether or not the electrode pins 12 and 126 are connected by ink.
なお、後述するインクエンド検出回路により、インク有
りで生じる電流を検出可能な範囲で電極ビン１２８．１
２．の電極間を大きくすることができる。電極間に電圧
レベル１ｖの検出パルスを入力しているのは、インクの
電気分解、ガスの発生を防ぐためである。Note that the ink end detection circuit, which will be described later, detects the current generated when there is ink in the electrode bin 128.1.
2. The distance between the electrodes can be increased. The reason why a detection pulse with a voltage level of 1 V is input between the electrodes is to prevent electrolysis of ink and generation of gas.
第３図は、インクエンド検出回路を示す図である。イン
クエンド検出トリガパルス１３が検出パルス生成部１４
に入力されると、検出パルス生成部１４から、ある一定
のパルス幅をもった検出パルス１５が出力される。検出
パルス１５はインクエンド検出部１６に入力され、遅延
ドライバＩＣ４を通してトランジスタＱ１のオン／オフ
を行なう。FIG. 3 is a diagram showing an ink end detection circuit. The ink end detection trigger pulse 13 is generated by the detection pulse generator 14
, the detection pulse generator 14 outputs a detection pulse 15 having a certain pulse width. The detection pulse 15 is input to the ink end detection section 16 and turns on/off the transistor Q1 through the delay driver IC4.
検出パルス１５がハイレベルの間、トランジスタＱ、は
オフ状態になり、電極入力端子１７８．１７、に電圧パ
ルスが印加される。電極入力端子１７８．１７、には、
電極ビン１２８．１２．がそれぞれ接続され、電極入力
端子１７．は接地されている。トランジスタＱ、がオフ
状態の間、電極入力端子１７ａにおける電圧■−は抵抗
Ｒ１と電極ビン１２８．１２、間の抵抗値により分圧さ
れ、Ｒ５を通してコンパレータエＣ２の一入力端子に入
力される。一方、コンパレータエＣ２の十入力端子には
、予め設定されたインクエンド時におけるＶ−の値に等
しい電圧Ｖヤが抵抗Ｒ２、Ｒ３によって実現され、入力
されている。コンパレータエＣ２はＶ−とＶやとを比較
することにより、Ｖ−＜Ｖやのときにはハイレベルを、
■≧Ｖ＋のときにはローレベルを出力し、これら出力を
検出レベル信号１８としてインクエンド信号出力部１９
に与える。インクエンド信号出力部１９は検出レベル信
号１８をサンプリングパルス２０の立ち下がりエツジに
よってＤ−フリツブフロツプエＣ４にラッチし、インク
エンド信号２１を出力する。While the detection pulse 15 is at a high level, the transistor Q is turned off and a voltage pulse is applied to the electrode input terminal 178.17. The electrode input terminals 178.17,
Electrode bin 128.12. are connected to the electrode input terminals 17. is grounded. While the transistor Q is in the OFF state, the voltage - at the electrode input terminal 17a is divided by the resistance value between the resistor R1 and the electrode pin 128.12, and is inputted to one input terminal of the comparator E C2 through R5. On the other hand, a voltage Vya, which is equal to the preset value of V- at the time of ink end, is realized by resistors R2 and R3 and is input to the input terminal of the comparator C2. Comparator E C2 compares V- and V, and when V-<V, the high level is set.
■When ≧V+, a low level is output, and these outputs are used as the detection level signal 18 and the ink end signal output section 19
give to The ink end signal output section 19 latches the detection level signal 18 to the D-flip flop C4 at the falling edge of the sampling pulse 20, and outputs an ink end signal 21.
インク貯蔵室５より導かれ分離されたインクエンド検出
室６に設けた電極ビン１２ａ、１２１間でインクがつな
がっているか否かによる電極間の抵抗値に応じて電圧レ
ベルが大きく変化するため、前述したインクエンド検出
回路により、温度環境の変化においても確実なインクエ
ンド検出を実現することができる。インクエンド検出パ
ルス１５を、十分短い周期でだすことにより、インクエ
ンドにより浸入してきた空気がヘッド９内に入ることは
ない。The voltage level varies greatly depending on the resistance value between the electrodes depending on whether or not ink is connected between the electrode bins 12a and 121 provided in the ink end detection chamber 6 which is led from the ink storage chamber 5 and separated. With this ink end detection circuit, reliable ink end detection can be realized even when the temperature environment changes. By issuing the ink end detection pulse 15 at a sufficiently short cycle, air that has entered due to the ink end will not enter the head 9.
第４図は本発明における他の実施例を示す図である。こ
の実施例では、電気的変化を検出するための電極の片方
をステンレス製のインク供給針１０が果たしている。電
極ビン１２８とインク供給針１０との間には、前述同様
、第３図で示すインクエンド検出回路による検出パルス
１５が適宜に入力しており、電極ビン１２８とインク供
給針１０との間に位置するインクエンド検出室６内の空
気の有無に伴う電気的変化を検出している。FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, an ink supply needle 10 made of stainless steel serves as one of the electrodes for detecting electrical changes. As described above, the detection pulse 15 from the ink end detection circuit shown in FIG. 3 is appropriately input between the electrode bottle 128 and the ink supply needle 10. Electrical changes associated with the presence or absence of air within the ink end detection chamber 6 are detected.
［発明の効果］
本発明に・よれば、インクカートリッジのインクエンド
により生じたインク−空気界面をインク貯蔵室とは別の
インク流路で空気層として確実に導き、そのときの該流
路における大きな電気的変化を検出することにより、簡
単な構造で確実なインクエンド検出をすることができる
。さらに、インクカートリッジとヘッドとの接続部に近
いところでインクエンド検出がなされるため、交換に伴
って残量として生ずる使えないインク容量が）Ｊｚさく
抑えられ、限られたカートリッジ容積の中で効率的なイ
ンクの使用が可能となる。[Effects of the Invention] According to the present invention, the ink-air interface generated by the ink end of the ink cartridge is reliably guided as an air layer in an ink flow path separate from the ink storage chamber, and the By detecting large electrical changes, reliable ink end detection can be performed with a simple structure. Furthermore, since the ink end is detected close to the connection between the ink cartridge and the head, the amount of unusable ink remaining when replacing the ink cartridge is minimized, making it more efficient within the limited cartridge capacity. This makes it possible to use different types of ink.
第１図は本発明に係るインクジェットヘッド用インクカ
ートリッジの一実施例を示す断面図、第２図（ａ）、（
ｂ）は作用説明図、第３図はインクエンド検出回路を示
す図、第４図は他の実施例を示す断面図である。
１・・・多孔質保持体 ２・・・ケース３・・・凸
部 ４・・・フィルター５・・・インク貯
蔵室
６・・・インクエンド検出室
７・・・インク接続室 ８・・・ゴム栓９・・・印
字ヘッド １０・・・インク供給針１１・・・通気
孔
１２、．１２．・・・電極ビン
Ａ・・・空気、空気層
１３・・・インクエンド検出トリガパルス１４−・・検
出パルス生成部
１５・・・検出パルス
１７、．１７．・・・電極入力端子
１８・・・検出レベル信号
１９・・・インクエンド信号出力部
２０・・・サンプリングパルス
２１・・・インクエンド信号
Ｒ，、Ｒ２，Ｒ３゜
Ｒａ、 Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８・・・抵抗９−
１０−
Ｃ４・・・コンデンサー
Ｑｌ・・・トランジスタ
以上FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an ink cartridge for an inkjet head according to the present invention, and FIG.
b) is an explanatory diagram of the operation, FIG. 3 is a diagram showing an ink end detection circuit, and FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment. 1... Porous holding body 2... Case 3... Convex portion 4... Filter 5... Ink storage chamber 6... Ink end detection chamber 7... Ink connection chamber 8... Rubber stopper 9...Print head 10...Ink supply needle 11...Vent hole 12, . 12. ...Electrode bin A...Air, air layer 13...Ink end detection trigger pulse 14-...Detection pulse generation section 15...Detection pulse 17, . 17. ... Electrode input terminal 18 ... Detection level signal 19 ... Ink end signal output section 20 ... Sampling pulse 21 ... Ink end signal R,, R2, R3°Ra, R5, R6, R7, R8...Resistor 9-10- C4...Capacitor Ql...Transistor or higher
Claims (2)
カートリッジにおいて、インクを収容したインク貯蔵室
とは別に、該インク貯蔵室とヘッドとを接続するインク
流路を設け、このインク流路内のインクの有無による電
気的変化を検出するための電極を該インク流路に設けた
ことを特徴としたインクジェットヘッド用インクカート
リッジ。(1) In an ink cartridge that supplies ink to an inkjet head, an ink flow path connecting the ink storage chamber and the head is provided separately from an ink storage chamber containing ink, and whether there is ink in this ink flow path or not. 1. An ink cartridge for an inkjet head, characterized in that an electrode for detecting electrical changes caused by the ink flow path is provided in the ink flow path.
カートリッジにおいて、多孔質保持体によりインクを保
持して収容したインク貯蔵室とは別に、該インク貯蔵室
とヘッドとを接続するインク流路を設け、このインク経
路内のインクの有無による電気的変化を検出するための
電極を該インク流路に設けたことを特徴としたインクジ
ェットヘッド用インクカートリッジ。(2) In an ink cartridge that supplies ink to an inkjet head, an ink flow path connecting the ink storage chamber and the head is provided separately from the ink storage chamber in which ink is held and accommodated by a porous holder; An ink cartridge for an inkjet head, characterized in that an electrode for detecting electrical changes depending on the presence or absence of ink in the ink channel is provided in the ink channel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9072090A JPH03288653A (en) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | Ink cartridge for ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9072090A JPH03288653A (en) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | Ink cartridge for ink jet head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03288653A true JPH03288653A (en) | 1991-12-18 |
Family
ID=14006388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9072090A Pending JPH03288653A (en) | 1990-04-05 | 1990-04-05 | Ink cartridge for ink jet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03288653A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 1990-04-05 JP JP9072090A patent/JPH03288653A/en active Pending
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