JPH03288653A

JPH03288653A - インクジェットヘッド用インクカートリッジ

Info

Publication number: JPH03288653A
Application number: JP9072090A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Hara; 和彦原; Takahiro Naka; 隆廣中; Seiji Mochizuki; 聖二望月; Nobuaki Okazawa; 宣昭岡沢; Kazunaga Suzuki; 一永鈴木; Yukihiro Hanaoka; 幸弘花岡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1990-04-05
Filing date: 1990-04-05
Publication date: 1991-12-18

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】［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。

［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。

［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。

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。

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。

［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。

［実施例］以下に本発明の実施例について説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

（１）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。
（２）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。