JP4910749B2 - 検出方法及び故障検出装置 - Google Patents
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Description
この種の液体残量を検出する構成としては、例えば、貯留している液体を加圧手段の加圧によって液体検出室へ排出する液体収容室と、加圧手段による圧力から遮断される領域に配置されて液体検出室の容積変化を検出する検出手段とを備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。
従って、検出手段は、加圧手段による加圧時の液体検出室の液体収容量が所定レベルに達したか否かを検出できるようになっている。
そこで、液体消費装置の使用中には、液体消尽時に液体有りを返してしまう検出手段の誤動作(故障)が検知できないという問題がある。
前記弁機構を閉じる閉鎖機構と、
前記閉鎖機構によって前記弁機構を閉じた状態で、前記供給口から前記液体検出室の液体を吸引する吸引機構と、
前記閉鎖機構によって前記弁機構を閉じた状態で、前記吸引機構によって前記供給口から前記液体検出室の液体が吸引された状態において、前記検出手段によって前記液体検出室の容積変化を検出し、前記検出手段から出力された信号が前記液体検出室の拡大状態を示している場合には、前記検出手段を動作不良と判定する制御部と、
を備えたことを特徴とする故障検出装置により達成される。
そこで、液体消費装置の使用中に液体収容容器を擬似的な液体の消尽状態としながら検出手段により液体検出室の容積変化を検出することで、該検出手段の動作不良を確認することができる。
前記液体検出室は、前記加圧手段による圧力が印加される領域に配置されることが望ましい。
そこで、液体の供給に伴って加圧手段による液体収容室への加圧、非加圧が繰り返されても、液体検出室の容積は収縮せず、液体検出室の容積が繰り返し変動されることが無い。従って、例えば液体検出室の一部を構成する可撓性フィルム等には、繰り返し可動による疲労が発生しない。
前記弁機構を閉鎖した状態で、前記供給口から前記液体検出室の液体を吸引することにより前記液体検出室の容積を収縮させた状態において、前記検出手段によって前記液体検出室の容積変化を検出し、
前記検出手段から出力された信号が、前記液体検出室の拡大状態を検出した場合には、前記検出手段を異常と判断する検出方法によって達成される。
上記のような液体残量検出方法によれば、検出手段の動作不良を検知することができる。
また、前記供給口から前記検出室の液体を吸引することによって、前記弁機構を閉鎖し、かつ前記液体検出室の容積を収縮させた状態にするようにすれば、前記弁機構を閉鎖するための外力を印加する機構を別途設けることがなくなる。
さらに、前記液体収容室を加圧することにより前記弁機構を開放した状態にして、前記検出手段によって前記液体検出室の容積変化を検出することで、前記液体収容室内の液体の収容量が所定レベルに達した時点又は状態を検出するようにすれば、液体収容室の液体の有無と検出手段の動作不良の両方を容易に検知することができる。
図1は本発明の一実施形態に係る故障検出装置のブロック図、図2は故障検出対象となる液体収容容器の縦断面図、図3は液体収容室の液体が消尽状態となった液体収容容器の縦断面図、図4は弁機構が閉じて擬似的な液体の消尽状態となった液体収容容器の縦断面図、図5は図1に示した故障検出装置における故障検出方法の手順を表した流れ図である。
尚、本実施形態では、液体収容室と液体検出室とを同時に加圧するタイプの液体収容容器に対応した液体残量検出方法及び故障検出装置並びに液体消費装置を例に説明する。
また、この故障検出装置100は、この他に液体収容容器1の加圧室3(第1加圧室)に加圧空気を送給するための加圧手段77と、故障検出手順等を入力するための操作部79と、故障検出結果を表示する表示部81とを備えるものである。
液体収容容器1は、図2に示すように、加圧手段77やインクジェット式記録装置の加圧手段によって加圧される加圧室3を区画形成した容器本体5と、インクを貯留して加圧室3内に収容されて加圧室3の加圧により貯留しているインクを排出口(液体排出口)7bから排出するインクパック(液体収容室)7と、外部の液体消費装置であるインクジェット式記録装置の印字ヘッドにインクを供給するためのインク供給口(供給口)9と、インクパック7とインク供給口9との間に介在してインク残量の検出を行うインク検出部11と、インクパック7とインク検出部11の間に配置され、インクパック7からインク検出部11へのインクの流入を遮断可能な開閉弁機構12と、を備えている。
この加圧室3は、故障検出装置100の加圧手段77やインクジェット式記録装置の加圧手段によって供給される加圧気体の圧力が印加される領域である。したがって、加圧手段により加えられる圧力は、加圧室3に収容されたインクパック7とインク検出部11の双方に等しく作用するようになっている。
なお、排出口7bには、インク流入口11aとの間を気密に接続するためのパッキンが装備されている。そして、インクパック7には、インク検出部11を接続する前に、予め脱気度の高い状態に調整されたインクが充填される。
給口9には、インクジェット式記録装置のカートリッジ装着部に装着した際に、カートリッジ装着部に装備されているインク供給針の挿入により流路を開く弁機構が装備される。
そこで、例えばインクジェット式記録装置に設けた制御部は、圧電型センサ35が検出した自由振動の状態に応じて、受圧板27を支持している可撓性フィルム23の変形を検出することで、センサ室21内の容積変化を検出できる。即ち、検出手段であるインク検出部11は、インクジェット式記録装置側に設けられている液体検出装置と接続されることによって、該液体検出装置の一部として機能する。
また、この離間状態は、インクパック7に十分なインク残量がある場合は、加圧手段による圧力が加圧室3に印加された状態においても維持されるようになっている。つまり、圧縮コイルバネ29は、加圧手段の加圧によってインクパック7からセンサ室21に流入するインク流入圧力と協働して、加圧手段による圧力に抗し、受圧板27を底部19bから離反させる付勢力を有している。
つまり、センサ室21における液体収容量が所定以下になると、受圧板27が振動作用領域であるインク誘導路33と協働して検出空間を区画形成するので、圧電型センサ35が検出する自由振動状態の変化が顕著になり、センサ室21における液体収容量が所定レベルに達した時点又は状態を、正確且つ確実に検出することができるようになっている。本実施形態では、センサ室21内の圧力の減少によって受圧板27が底板31に密着し、インク誘導路33と協働して検出空間を区画形成する時点を、インクパック7のインクが消尽された状態に設定している。
つまり、外力を印加する機構をダイヤフラム45に別途設けることがなく、簡単に開閉弁機構12を構成できるようにしている。
そして、開閉弁機構12が閉じられ、インクパック7からのインクの流入が遮断された状態でチョーク吸引が行われることで、センサ室21が擬似的なインクの消尽状態となる。
例えば、開閉弁機構12が開いた状態でインク有り信号を検出し、開閉弁機構12が閉じた状態でインク無し信号を検出した場合は、インクパック7にインクが有る。
また、開閉弁機構12が開いた状態でインク無し信号を検出し、開閉弁機構12が閉じた状態でもインク無し信号を検出した場合、インクパック7にインクは無い。
さらに、開閉弁機構12が開いた状態でインク無し信号又はインク有り信号を検出し、開閉弁機構12が閉じた状態でインク有り信号を検出した場合、圧電型センサ35は動作不良である。
開閉弁機構12を閉じる閉鎖機構である閉鎖手段71としては、例えば加圧空気を送給するアクチュエータが用いられる。したがって、閉鎖手段71によって空間44へ加圧空気が供給されると、ダイヤフラム45が凹所43に密着するように変位し、流出口39を封鎖することで、インクパック7からセンサ室21への液体の流入を遮断可能としている。
制御部75は、例えばCPUを備えたコンピュータを用いることができる。制御部75は、閉鎖手段71、吸引機構73の動作制御の他、その際にインク検出部11の圧電型センサ35から返される検出信号を規定値と比較して、インク検出部11の良否判定を行うことを可能としている。
図5は図1に示した故障検出装置100における故障検出方法の手順を表した流れ図である。
次いで、供給口9から吸引機構73によってチョーク吸引を行う(S2)。
チョーク吸引がさらに行われると、センサ室21内の負圧によって、受圧板27は圧縮コイルバネ29の付勢力に抗して移動し、底板31に密着することとなる。これにより、センサ室21は、図4に示すように、容積が収縮する(S3)。
制御部75は、この検出値からインク有り又は無しを判断し(S5)、その際、インク検出部11からインク無しの検出信号が返されれば、インク検出部11を良と判定する(S6)。
すなわち、チョーク吸引時、センサ室21が擬似的なインクの消尽状態となっているにも関わらず、インク検出部11からインク有りの検出信号が返されれば、インク検出部11の不良が判明することとなる。
そして、制御部75はこれら判定結果に基づいて、故障検出結果を表示部81に表示する(S8)。
例えば、上記実施形態では、可撓性フィルム23及び受圧板27を圧電型センサ35から離間する側に付勢する付勢手段として圧縮コイルばね29を使用した。
しかしながら、圧縮コイルばね29の代わりに、ゴムその他の弾性部材により構成される付勢手段を使用するようにしても良い。
しかしながら、受圧板27がインク誘導路33と協働して検出空間を区画形成する時点を、インクパック7のインクが略消尽された状態(所定の小量が残っている状態)に設定すれば、圧電型センサ35をインクパック7におけるインク残量がもうすぐゼロになる状態を検知するインクニアエンド検出機構として活用することもできる。
例えば、液体収容室に貯留している液体が供給口から吸引されることにより、液体排出口から排出される構成とされ、液体収容室が非加圧とされた液体収容容器とすることもできる。
液体消費装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ELディスプレー、面発光ディスプレー(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置、捺染装置やマイクロデスペンサ等が挙げられる。
Claims (4)
- 液体収容室と、前記液体収容室から排出される液体を液体消費装置に供給する供給口と、前記液体収容室と前記供給口との間に配置されて該液体収容室からの液体の流入に応じて容積が拡大する一方、前記液体収容室からの液体流入の停止で容積が収縮可能となる液体検出室と、前記液体検出室の容積変化を検出可能とする検出手段と、前記液体収容室と前記液体検出室の間に配置され、前記液体収容室から前記液体検出室への液体の流入を遮断可能な弁機構とを備えた液体収容容器に対し、
前記弁機構を閉鎖し、前記液体検出室の容積を収縮させた状態において、前記検出手段によって前記液体検出室の容積変化を検出し、
前記検出手段から出力された信号が、前記液体検出室の拡大状態を示している場合には、前記検出手段を異常と判断する
ことを特徴とする検出方法。 - 前記供給口から前記検出室の液体を吸引することによって、前記弁機構を閉鎖し、かつ前記液体検出室の容積を収縮させた状態にすることを特徴とする請求項1に記載の検出方法。
- 前記液体収容室を加圧することにより前記弁機構を開放した状態にして、前記検出手段によって前記液体検出室の容積変化を検出することで、前記液体収容室内の液体の収容量が所定レベルに達した時点又は状態を検出することを特徴とする請求項1または2に記載の検出方法。
- 液体収容室と、前記液体収容室から排出される液体を液体消費装置に供給する供給口と、前記液体収容室と前記供給口との間に配置されて該液体収容室からの液体の流入に応じて容積が拡大する一方、前記液体収容室からの液体流入の停止で容積が収縮可能となる液体検出室と、前記液体検出室の容積変化を検出可能とする検出手段と、前記液体収容室と前記液体検出室の間に配置され、前記液体収容室から前記液体検出室への液体の流入を遮断可能な弁機構とを備えた液体収容容器に対して、前記検出手段の故障を検出する故障検出装置であって、
前記弁機構を閉じる閉鎖機構と、
前記閉鎖機構によって前記弁機構を閉じた状態で、前記供給口から前記液体検出室の液体を吸引する吸引機構と、
前記閉鎖機構によって前記弁機構を閉じた状態で、前記吸引機構によって前記供給口から前記液体検出室の液体が吸引された状態において、前記検出手段によって前記液体検出室の容積変化を検出し、前記検出手段から出力された信号が前記液体検出室の拡大状態を示している場合には、前記検出手段を動作不良と判定する制御部と、
を備えたことを特徴とする故障検出装置。
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