JPH09300648A - インクジェットプリンタ - Google Patents
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- JPH09300648A JPH09300648A JP8116626A JP11662696A JPH09300648A JP H09300648 A JPH09300648 A JP H09300648A JP 8116626 A JP8116626 A JP 8116626A JP 11662696 A JP11662696 A JP 11662696A JP H09300648 A JPH09300648 A JP H09300648A
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- piezoelectric body
- impedance
- pressurizing chamber
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- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
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- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インク検出のための専用の電極を設けずにイ
ンクの状態を検知できる。 【解決手段】 インクジェットヘッド３０はベース圧電
体電極５を備えたベース圧電体１、中間圧電体電極６、
７を備えた中間圧電体２、及び共通電極８を備えた天板
３を有し、ベース圧電体１、中間圧電体２、及び天板３
を導電性接合部材９、１０により接合することによりイ
ンク加圧室４が形成される。インク加圧室４ａには各電
極５、６、７、８とインク加圧室４ａ内のインクとを絶
縁するコート層１２が施されていない。
ンクの状態を検知できる。 【解決手段】 インクジェットヘッド３０はベース圧電
体電極５を備えたベース圧電体１、中間圧電体電極６、
７を備えた中間圧電体２、及び共通電極８を備えた天板
３を有し、ベース圧電体１、中間圧電体２、及び天板３
を導電性接合部材９、１０により接合することによりイ
ンク加圧室４が形成される。インク加圧室４ａには各電
極５、６、７、８とインク加圧室４ａ内のインクとを絶
縁するコート層１２が施されていない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電体の変形によ
りインク滴を噴出させるインクジェットプリンタに関す
る。
りインク滴を噴出させるインクジェットプリンタに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、インクジェットプリンタでは、例
えばインクタンクの内部に電極を設け、必要に応じてこ
の電極間のインピーダンスを測定することによりインク
タンク内のインクの残量を検出し、検出されたインクの
残量が一定値を下回るとインクエンド状態としてこの旨
を表示し、オペレータに対してインクタンクへのインク
の補充やインクタンクの交換を促し、以て正常な印字を
継続させようとするものがあった。
えばインクタンクの内部に電極を設け、必要に応じてこ
の電極間のインピーダンスを測定することによりインク
タンク内のインクの残量を検出し、検出されたインクの
残量が一定値を下回るとインクエンド状態としてこの旨
を表示し、オペレータに対してインクタンクへのインク
の補充やインクタンクの交換を促し、以て正常な印字を
継続させようとするものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た検出方法ではインクタンク内にインク検出のための専
用の電極を設ける必要があった。
た検出方法ではインクタンク内にインク検出のための専
用の電極を設ける必要があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明が講じた解決手段は、インク加圧室は複数備
えられ、複数のインク加圧室の内印字に使用されないイ
ンク加圧室を未使用インク加圧室とし、この未使用イン
ク加圧室を形成する圧電体間のインピーダンスを検出し
インクの状態を検知するインク検出部をインクジェット
プリンタに設けたものである。
に、本発明が講じた解決手段は、インク加圧室は複数備
えられ、複数のインク加圧室の内印字に使用されないイ
ンク加圧室を未使用インク加圧室とし、この未使用イン
ク加圧室を形成する圧電体間のインピーダンスを検出し
インクの状態を検知するインク検出部をインクジェット
プリンタに設けたものである。
【０００５】上述の解決手段によれば、未使用インク加
圧室の圧電体に電流を流すと、インクにも電流が流れ
る。インク検出部は圧電体間のインピーダンスを検出
し、検出したインピーダンスと対応するインクの状態を
検出する。
圧室の圧電体に電流を流すと、インクにも電流が流れ
る。インク検出部は圧電体間のインピーダンスを検出
し、検出したインピーダンスと対応するインクの状態を
検出する。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態では、イ
ンクジェットヘッドのインク加圧室を形成する圧電体の
せん断モードの変形により、インクに対して圧力を加
え、オリフィスからインク滴を噴出させる方式（圧電せ
ん断モード方式）を例に挙げて説明する。なお、各図面
に共通する要素には同一の符号を付す。図１は本発明に
係る実施の形態におけるインクジェットプリンタのイン
クジェットヘッドの概略構成図、図２は実施の形態にお
けるインクジェットヘッドの斜視図、図３は実施の形態
のインクジェットヘッドの側面図、図４及び図５は実施
の形態におけるインクジェットヘッドの動作説明図であ
る。
を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態では、イ
ンクジェットヘッドのインク加圧室を形成する圧電体の
せん断モードの変形により、インクに対して圧力を加
え、オリフィスからインク滴を噴出させる方式（圧電せ
ん断モード方式）を例に挙げて説明する。なお、各図面
に共通する要素には同一の符号を付す。図１は本発明に
係る実施の形態におけるインクジェットプリンタのイン
クジェットヘッドの概略構成図、図２は実施の形態にお
けるインクジェットヘッドの斜視図、図３は実施の形態
のインクジェットヘッドの側面図、図４及び図５は実施
の形態におけるインクジェットヘッドの動作説明図であ
る。
【０００７】インクジェットヘッド３０（以下、ヘッド
３０と記す）はベース圧電体１、中間圧電体２、及び天
板３を有している。ベース圧電体１は図４に示す矢印Ｐ
方向に分極され、ベース圧電体電極５（５ａ〜５ｉ）を
備えている。中間圧電体２は矢印Ｐ方向に分極され、中
間圧電体電極（図において下側）６及び中間圧電体電極
（図に置いて上側）７を備えている。また、天板３は共
通電極８を備えている。共通電極８は、図１に示す共通
電極接続用導電性接合部材１１（１１ａ、１１ｂ）によ
り、ヘッド３０両端部のベース圧電体電極５ａ、５ｉに
接続され、ベース圧電体１の中間圧電体２と重なり合わ
ない部分から、図示せぬ電気回路のグランド電極へと接
続される。
３０と記す）はベース圧電体１、中間圧電体２、及び天
板３を有している。ベース圧電体１は図４に示す矢印Ｐ
方向に分極され、ベース圧電体電極５（５ａ〜５ｉ）を
備えている。中間圧電体２は矢印Ｐ方向に分極され、中
間圧電体電極（図において下側）６及び中間圧電体電極
（図に置いて上側）７を備えている。また、天板３は共
通電極８を備えている。共通電極８は、図１に示す共通
電極接続用導電性接合部材１１（１１ａ、１１ｂ）によ
り、ヘッド３０両端部のベース圧電体電極５ａ、５ｉに
接続され、ベース圧電体１の中間圧電体２と重なり合わ
ない部分から、図示せぬ電気回路のグランド電極へと接
続される。
【０００８】インク加圧室４（４ａ〜４ｃ）はベース圧
電体１、中間圧電体２、及び天板３を導電性接合部材
９、１０により接合することにより形成される。インク
加圧室４のインク噴出方向（矢印Ａ方向）の一端側には
オリフィスプレート１３が接着され、また他端側には封
止材１６が有る。従って、各インク加圧室４は対応する
オリフィス１４及び全インク加圧室４に連通しているイ
ンク給入口１５以外は密封された空間を構成している。
電体１、中間圧電体２、及び天板３を導電性接合部材
９、１０により接合することにより形成される。インク
加圧室４のインク噴出方向（矢印Ａ方向）の一端側には
オリフィスプレート１３が接着され、また他端側には封
止材１６が有る。従って、各インク加圧室４は対応する
オリフィス１４及び全インク加圧室４に連通しているイ
ンク給入口１５以外は密封された空間を構成している。
【０００９】共通電極８を０［Ｖ］としたとき、例えば
電極５ｃにプラスの所定電圧（＋Ｖ）を印加し、電極５
ｄにマイナスの所定電圧（−Ｖ）を印加すると、中間圧
電体２及びベース圧電体１には夫々矢印Ｅ方向（図４及
び図５参照）の電界が発生し、各圧電体１、２は夫々逆
のせん断モードにより破線に示す変形（図４参照）をす
る。これによりインクに対して圧力が加えられ、オリフ
ィス１４よりインク滴が噴出される。
電極５ｃにプラスの所定電圧（＋Ｖ）を印加し、電極５
ｄにマイナスの所定電圧（−Ｖ）を印加すると、中間圧
電体２及びベース圧電体１には夫々矢印Ｅ方向（図４及
び図５参照）の電界が発生し、各圧電体１、２は夫々逆
のせん断モードにより破線に示す変形（図４参照）をす
る。これによりインクに対して圧力が加えられ、オリフ
ィス１４よりインク滴が噴出される。
【００１０】また、インク加圧室４ｂ、４ｃには各電極
５、６、７、８とインク加圧室４ｂ、４ｃ内のインクと
を絶縁するコート層１２が施してある。図５に示すよう
に、例えばベース圧電体５ｃ、５ｄにプラスとマイナス
の所定電圧を夫々印加してオリフィス１４からインクを
噴出させる際、このオリフィス１４の両隣のオリフィス
１４からインク滴を噴出させないように、通常ベース圧
電体電極５ｂ、５ｅに夫々０［Ｖ］の電圧を印加してい
るが、このときコート層１２を施していないとインクの
インピーダンスに応じて矢印Ｉ方向のリーク電流（図５
参照）が流れてしまう。リーク電流が流れると電界強度
Ｅが低下し、これにより圧電体１、２のせん断モードの
変形量が減少してインク噴出量が少なくなり、最悪では
インク加圧力不足によりインクが噴出しないという不具
合が生じてしまうからである。
５、６、７、８とインク加圧室４ｂ、４ｃ内のインクと
を絶縁するコート層１２が施してある。図５に示すよう
に、例えばベース圧電体５ｃ、５ｄにプラスとマイナス
の所定電圧を夫々印加してオリフィス１４からインクを
噴出させる際、このオリフィス１４の両隣のオリフィス
１４からインク滴を噴出させないように、通常ベース圧
電体電極５ｂ、５ｅに夫々０［Ｖ］の電圧を印加してい
るが、このときコート層１２を施していないとインクの
インピーダンスに応じて矢印Ｉ方向のリーク電流（図５
参照）が流れてしまう。リーク電流が流れると電界強度
Ｅが低下し、これにより圧電体１、２のせん断モードの
変形量が減少してインク噴出量が少なくなり、最悪では
インク加圧力不足によりインクが噴出しないという不具
合が生じてしまうからである。
【００１１】ところで、ベース圧電体電極５ａ、５ｉは
電気回路のグランド電極に接続されているので、常に０
［Ｖ］である。従って、ベース圧電体５ａ、５ｉ側の
（両端部側の）インク加圧室４ａ、４ｃに限っては、イ
ンクを噴出させるためにインク加圧室４ａ、４ｃの両側
に隣接する各ベース圧電体電極５ａ、５ｉに対して、プ
ラスの所定電圧及びマイナスの所定電圧を印加すること
ができない、即ち印字に使用することができない。この
両端に存在する未使用のインク加圧室４ａ、４ｃの内、
インク加圧室４ａのみコート層１２を施していない（図
１参照）。従って、ベース圧電体電極５ｂ及び中間圧電
体電極６に電圧を印加すると、インク加圧室４ａのイン
クに電流が流れることになる。また、インク加圧室４
ａ、４ｃと対向するオリフィスプレート１３にはオリフ
ィス１４が形成されていない。
電気回路のグランド電極に接続されているので、常に０
［Ｖ］である。従って、ベース圧電体５ａ、５ｉ側の
（両端部側の）インク加圧室４ａ、４ｃに限っては、イ
ンクを噴出させるためにインク加圧室４ａ、４ｃの両側
に隣接する各ベース圧電体電極５ａ、５ｉに対して、プ
ラスの所定電圧及びマイナスの所定電圧を印加すること
ができない、即ち印字に使用することができない。この
両端に存在する未使用のインク加圧室４ａ、４ｃの内、
インク加圧室４ａのみコート層１２を施していない（図
１参照）。従って、ベース圧電体電極５ｂ及び中間圧電
体電極６に電圧を印加すると、インク加圧室４ａのイン
クに電流が流れることになる。また、インク加圧室４
ａ、４ｃと対向するオリフィスプレート１３にはオリフ
ィス１４が形成されていない。
【００１２】なお、コート層１２は例えばＣＶＤ法（Ch
emical Vapor Deposition ）により施されている。この
方法においては、オリフィスプレート１３をヘッドに取
り付けた状態でコート剤を蒸着させれば、加圧室４ａの
壁にマスクをしておかなくても加圧室４ａにコート層１
２が施されてしまうことはない。
emical Vapor Deposition ）により施されている。この
方法においては、オリフィスプレート１３をヘッドに取
り付けた状態でコート剤を蒸着させれば、加圧室４ａの
壁にマスクをしておかなくても加圧室４ａにコート層１
２が施されてしまうことはない。
【００１３】ここで、本実施の形態の制御系について図
６を加えて説明する。図６は実施の形態におけるインク
ジェットプリンタのシステムブロック図である。
６を加えて説明する。図６は実施の形態におけるインク
ジェットプリンタのシステムブロック図である。
【００１４】制御部２７はプリンタ全体の動作を制御し
ており、制御部２７には電圧遷移検出部１９、及びイン
クジェットヘッド駆動回路２４が接続されている。電圧
遷移検出部１９は電圧遷移検出回路２１及びスイッチ回
路２０を有している。電圧遷移検出回路２１はコンパレ
ータ２１ａを内蔵しており、コンパレータ２１ａのマイ
ナス端子に一定電圧Ｖ１が入力され、プラス端子にベー
ス圧電体電極５ｂの電圧値が入力されている。コンパレ
ータ２１ａはベース圧電体電極５ｂの電圧と一定電圧Ｖ
１とを比較し、ベース圧電体電極５ｂの電圧が一定電圧
Ｖ１を越えると、ハイレベルの信号２３（電圧検出信号
２３）を制御部２７に出力する。
ており、制御部２７には電圧遷移検出部１９、及びイン
クジェットヘッド駆動回路２４が接続されている。電圧
遷移検出部１９は電圧遷移検出回路２１及びスイッチ回
路２０を有している。電圧遷移検出回路２１はコンパレ
ータ２１ａを内蔵しており、コンパレータ２１ａのマイ
ナス端子に一定電圧Ｖ１が入力され、プラス端子にベー
ス圧電体電極５ｂの電圧値が入力されている。コンパレ
ータ２１ａはベース圧電体電極５ｂの電圧と一定電圧Ｖ
１とを比較し、ベース圧電体電極５ｂの電圧が一定電圧
Ｖ１を越えると、ハイレベルの信号２３（電圧検出信号
２３）を制御部２７に出力する。
【００１５】インクジェットヘッド駆動回路２４は制御
部２７からインクジェットヘッド駆動指令信号を入力す
ると、ヘッド３０の駆動を開始する。電圧遷移検出回路
２１及びインクジェットヘッド駆動回路２４にはインク
ジェットヘッド３０が接続されている。なお、一定電圧
Ｖ１は実験により予め設定された値である。
部２７からインクジェットヘッド駆動指令信号を入力す
ると、ヘッド３０の駆動を開始する。電圧遷移検出回路
２１及びインクジェットヘッド駆動回路２４にはインク
ジェットヘッド３０が接続されている。なお、一定電圧
Ｖ１は実験により予め設定された値である。
【００１６】また制御部２７は、タイマ２７ａ及び図示
せぬメモリを内蔵している。制御部２７はタイマ２７ａ
により、インク検出指令信号２２を電圧遷移検出回路２
１へ送出してから、コンパレータ２１ａから送出される
電圧検出信号２３を受信するまでの時間Ｔを測定する。
メモリには後に詳述するが、時間Ｔ及びインク量に関す
る複数の情報（通常状態、ニアエンプティー、エンプテ
ィー）が予め格納されている。
せぬメモリを内蔵している。制御部２７はタイマ２７ａ
により、インク検出指令信号２２を電圧遷移検出回路２
１へ送出してから、コンパレータ２１ａから送出される
電圧検出信号２３を受信するまでの時間Ｔを測定する。
メモリには後に詳述するが、時間Ｔ及びインク量に関す
る複数の情報（通常状態、ニアエンプティー、エンプテ
ィー）が予め格納されている。
【００１７】図７は実施の形態におけるインピーダンス
の関係説明図であり、図７を加えてインピーダンスの関
係を説明する。図７においてＺ１は端部のベース圧電体
電極５ａと準端部のベース圧電体電極５ｂとの間のベー
ス圧電体のインピーダンスを示し、Ｚ２はベース圧電体
電極５ａ、５ｂ間の中間圧電体６のインピーダンスを示
し、Ｚ３はベース圧電体電極５ａ、５ｂ間のインクのイ
ンピーダンスを示し、Ｚ４は電圧遷移検出部１９のスイ
ッチ回路２０のインピーダンスを示す。
の関係説明図であり、図７を加えてインピーダンスの関
係を説明する。図７においてＺ１は端部のベース圧電体
電極５ａと準端部のベース圧電体電極５ｂとの間のベー
ス圧電体のインピーダンスを示し、Ｚ２はベース圧電体
電極５ａ、５ｂ間の中間圧電体６のインピーダンスを示
し、Ｚ３はベース圧電体電極５ａ、５ｂ間のインクのイ
ンピーダンスを示し、Ｚ４は電圧遷移検出部１９のスイ
ッチ回路２０のインピーダンスを示す。
【００１８】本実施の形態では、端部のインク加圧室４
ａにはコート層１２が施してないので、ベース圧電体電
極５ｂに電圧を印加すると、電流は導電性接合部材９及
び中間圧電体電極６を介して中間圧電体２、インク加圧
室４ａのインク、及びインクを介してベース圧電体電極
５ａ等、電気的に接続された様々な経路で流れ、そして
グランド電極に流れる。従って、各インピーダンスＺ
１、Ｚ２、Ｚ３は並列の関係となる。そして、電圧遷移
検出部１９から見た全体のインピーダンスＺ０はこれら
のインピーダンスＺ１〜Ｚ３とスイッチ回路インピーダ
ンスＺ４とを合成した次式で表すことができる。
ａにはコート層１２が施してないので、ベース圧電体電
極５ｂに電圧を印加すると、電流は導電性接合部材９及
び中間圧電体電極６を介して中間圧電体２、インク加圧
室４ａのインク、及びインクを介してベース圧電体電極
５ａ等、電気的に接続された様々な経路で流れ、そして
グランド電極に流れる。従って、各インピーダンスＺ
１、Ｚ２、Ｚ３は並列の関係となる。そして、電圧遷移
検出部１９から見た全体のインピーダンスＺ０はこれら
のインピーダンスＺ１〜Ｚ３とスイッチ回路インピーダ
ンスＺ４とを合成した次式で表すことができる。
【００１９】
【数１】
【００２０】従って、時間Ｔはこれらのインピーダンス
Ｚ１〜Ｚ４の関数として以下の式のように表される。
Ｚ１〜Ｚ４の関数として以下の式のように表される。
【００２１】
【数２】
【００２２】そして、所定電圧値（＋Ｖ）、インピーダ
ンスＺ１、Ｚ２、Ｚ４が一定で且つ既知のときには、時
間ＴはインピーダンスＺ３の値によって定まる。これに
より、インク加圧室４ａ中のインクの状態がそのインピ
ーダンスに反映するものについては、時間Ｔの測定結果
によって知ることができる。
ンスＺ１、Ｚ２、Ｚ４が一定で且つ既知のときには、時
間ＴはインピーダンスＺ３の値によって定まる。これに
より、インク加圧室４ａ中のインクの状態がそのインピ
ーダンスに反映するものについては、時間Ｔの測定結果
によって知ることができる。
【００２３】時間Ｔはプリンタ内のインク量により変化
する。扱うインクタンク（図示せず）の最大貯蔵量やイ
ンクの性質（粘性等）はプリンタにより予め決められて
おり、従って、実験的に、各インク加圧室４及びインク
タンクにインクが満杯であるときやインクタンクは満杯
ではないがインクタンクにインクが有りインク加圧室４
にインクが満たされているとき（通常状態のとき）、イ
ンク加圧室４にインクが満たされておりまだ印字はでき
るもののインクタンクが空になったとき（ニアエンプテ
ィーのとき）、及びインクタンクが空になりインク加圧
室４に空気が入ったとき（エンプティーのとき）を設定
し、各状況におけるベース圧電体電極５ｂの電圧が一定
電圧Ｖ１を越えるまでに掛かった時間を測定する。
する。扱うインクタンク（図示せず）の最大貯蔵量やイ
ンクの性質（粘性等）はプリンタにより予め決められて
おり、従って、実験的に、各インク加圧室４及びインク
タンクにインクが満杯であるときやインクタンクは満杯
ではないがインクタンクにインクが有りインク加圧室４
にインクが満たされているとき（通常状態のとき）、イ
ンク加圧室４にインクが満たされておりまだ印字はでき
るもののインクタンクが空になったとき（ニアエンプテ
ィーのとき）、及びインクタンクが空になりインク加圧
室４に空気が入ったとき（エンプティーのとき）を設定
し、各状況におけるベース圧電体電極５ｂの電圧が一定
電圧Ｖ１を越えるまでに掛かった時間を測定する。
【００２４】そして、通常状態のときにベース圧電体電
極５ｂの電圧が一定電圧Ｖ１を越えるまでに掛かる時間
Ｔ３（時刻ｔ１〜ｔ４）、ニアエンプティーになったと
きに掛かる時間Ｔ２（時刻ｔ１〜ｔ３）、及びエンプテ
ィーになったときに掛かる時間Ｔ１（時刻ｔ１〜ｔ２）
を求め（図８参照）、メモリに格納する。制御部２７は
測定した時間Ｔが時間Ｔ３より小さく時間Ｔ２より大き
いと判断すると通常状態を検出し、時間Ｔが時間Ｔ２よ
り小さく時間Ｔ１より大きいと判断するとニアエンプテ
ィーを検出し、時間Ｔが時間Ｔ１以下であると判断する
とエンプティーを検出する。そして、ニアエンプティー
及びエンプティーを検出すると、プリンタの図示せぬ表
示部にその旨を表示する。
極５ｂの電圧が一定電圧Ｖ１を越えるまでに掛かる時間
Ｔ３（時刻ｔ１〜ｔ４）、ニアエンプティーになったと
きに掛かる時間Ｔ２（時刻ｔ１〜ｔ３）、及びエンプテ
ィーになったときに掛かる時間Ｔ１（時刻ｔ１〜ｔ２）
を求め（図８参照）、メモリに格納する。制御部２７は
測定した時間Ｔが時間Ｔ３より小さく時間Ｔ２より大き
いと判断すると通常状態を検出し、時間Ｔが時間Ｔ２よ
り小さく時間Ｔ１より大きいと判断するとニアエンプテ
ィーを検出し、時間Ｔが時間Ｔ１以下であると判断する
とエンプティーを検出する。そして、ニアエンプティー
及びエンプティーを検出すると、プリンタの図示せぬ表
示部にその旨を表示する。
【００２５】次に、本実施の形態のインクジェットプリ
ンタのインク量検出動作を図８を加えて説明する。図８
は実施の形態におけるタイムチャートである。
ンタのインク量検出動作を図８を加えて説明する。図８
は実施の形態におけるタイムチャートである。
【００２６】先ず、印字に先駆けて制御部２７は電圧遷
移検出部１９に対してインク検出指令信号２２（図６参
照）を送出しインク検出動作を開始する。電圧遷移検出
部１９に設けられた電圧遷移検出回路２１はインク検出
指令信号２２を受信すると、時刻ｔ１でスイッチ回路２
０をオンさせ、プラスの電圧（＋Ｖ）をベース圧電体電
極５ｂに対して一定のインピーダンスＺ４をもって印加
する。
移検出部１９に対してインク検出指令信号２２（図６参
照）を送出しインク検出動作を開始する。電圧遷移検出
部１９に設けられた電圧遷移検出回路２１はインク検出
指令信号２２を受信すると、時刻ｔ１でスイッチ回路２
０をオンさせ、プラスの電圧（＋Ｖ）をベース圧電体電
極５ｂに対して一定のインピーダンスＺ４をもって印加
する。
【００２７】一方、電圧遷移検出回路２１はスイッチ回
路２０をオンさせた瞬間（時刻ｔ１）から、ベース圧電
体電極５ｂの電圧遷移を監視する。即ち、ベース圧電体
電極５ｂの電圧とメモリに格納された一定電圧（Ｖ１）
とを比較し、ベース圧電体電極５ｂの電圧が一定電圧
（Ｖ１）を越えると、電圧遷移検出回路２１は制御部２
７に対して電圧検出信号２３を送出する。制御部２７は
インク検出指令信号２２を送出してから電圧検出信号２
３を受信するまでの時間Ｔを測定しているので、時間Ｔ
がどの範囲にあるかを判断して対応するインク量情報を
検出する。
路２０をオンさせた瞬間（時刻ｔ１）から、ベース圧電
体電極５ｂの電圧遷移を監視する。即ち、ベース圧電体
電極５ｂの電圧とメモリに格納された一定電圧（Ｖ１）
とを比較し、ベース圧電体電極５ｂの電圧が一定電圧
（Ｖ１）を越えると、電圧遷移検出回路２１は制御部２
７に対して電圧検出信号２３を送出する。制御部２７は
インク検出指令信号２２を送出してから電圧検出信号２
３を受信するまでの時間Ｔを測定しているので、時間Ｔ
がどの範囲にあるかを判断して対応するインク量情報を
検出する。
【００２８】制御部２７は通常状態を検出すると、印字
データを受信していればインクジェットヘッド駆動指令
信号２６をインクジェットヘッド駆動回路２４へ出力
し、インクジェットヘッド駆動回路２４は印字データと
対応するベース圧電体電極５にインクジェットヘッド駆
動信号２５を出力して印字動作を開始する。また、印字
データを受信していないときは待機状態となる。
データを受信していればインクジェットヘッド駆動指令
信号２６をインクジェットヘッド駆動回路２４へ出力
し、インクジェットヘッド駆動回路２４は印字データと
対応するベース圧電体電極５にインクジェットヘッド駆
動信号２５を出力して印字動作を開始する。また、印字
データを受信していないときは待機状態となる。
【００２９】ニアエンプティーを検出すると、制御部２
７は表示部に例えば「インクを補充して下さい」等の表
示を行う。このとき、あと何枚印字できるか等を表示さ
せても良い。
７は表示部に例えば「インクを補充して下さい」等の表
示を行う。このとき、あと何枚印字できるか等を表示さ
せても良い。
【００３０】またエンプティーを検出すると、制御部２
７は表示部に例えば「インク終了／印字できません／イ
ンクを補充して下さい」等の表示を行う。
７は表示部に例えば「インク終了／印字できません／イ
ンクを補充して下さい」等の表示を行う。
【００３１】なお、インク量検出動作は、印字データの
有無に拘らず電源を投入した時点で行わせるようにして
も、印字動作終了後に行わせるようにしてもよい。
有無に拘らず電源を投入した時点で行わせるようにして
も、印字動作終了後に行わせるようにしてもよい。
【００３２】本実施の形態では、時間Ｔを測定すること
によりインク加圧室４ａ中のインクのインピーダンスを
含むベース圧電体電極５ａ、５ｂ間のインピーダンスを
間接的に測定しているが、インク給入口１５は全インク
加圧室４に連通しているので、インク加圧室４ａ内のイ
ンクは勿論のことベース圧電体電極５ａ、５ｂ間を電気
的に埋めるインクの量、即ち全インク加圧室４及びイン
クタンク内のインク量の変化を検出することができる。
これにより、ニアエンプティーを検出することができる
ので、加圧室４に空気が入ってしまうことにより加圧室
４のインクが固まってしまうことを防ぐことができる。
によりインク加圧室４ａ中のインクのインピーダンスを
含むベース圧電体電極５ａ、５ｂ間のインピーダンスを
間接的に測定しているが、インク給入口１５は全インク
加圧室４に連通しているので、インク加圧室４ａ内のイ
ンクは勿論のことベース圧電体電極５ａ、５ｂ間を電気
的に埋めるインクの量、即ち全インク加圧室４及びイン
クタンク内のインク量の変化を検出することができる。
これにより、ニアエンプティーを検出することができる
ので、加圧室４に空気が入ってしまうことにより加圧室
４のインクが固まってしまうことを防ぐことができる。
【００３３】また、本実施の形態では、印字に使用され
ていないインク加圧室４ａを利用してインク量を検出し
ているので、インクジェットヘッド３０以外の箇所、例
えばインクタンク内等に専用のインク検出子を特別に設
ける必要はなく、従って専用のインク検出子を設けた場
合よりもプリンタの低価格化を計ることができる。
ていないインク加圧室４ａを利用してインク量を検出し
ているので、インクジェットヘッド３０以外の箇所、例
えばインクタンク内等に専用のインク検出子を特別に設
ける必要はなく、従って専用のインク検出子を設けた場
合よりもプリンタの低価格化を計ることができる。
【００３４】本実施の形態では、印字に先駆けてインク
量を検出しているので、オペレータがエンプティーに気
が付かずに、インクジェットプリンタに無駄に印字動作
を行わせてしまうということはない。
量を検出しているので、オペレータがエンプティーに気
が付かずに、インクジェットプリンタに無駄に印字動作
を行わせてしまうということはない。
【００３５】ところで、上述した実施の形態では、ベー
ス圧電体電極５ａ、５ｂ間のインピーダンスを間接的に
測定することにより、インク量を検出してニアエンプテ
ィー状態やエンプティー状態の検出と、これら状態の表
示を行わせる例を示しているが、インク量検出に限ら
ず、インク加圧室４ａ中のインクの状態がそのインピー
ダンスに反映するものであれば、例えばインクの粘性を
検出させても良い。この場合、制御部２７は予めインク
の粘性の情報を得ていなくても、インピーダンスの測定
結果によりインクの粘性の状態を検出できるので、制御
部２７はインクの粘性に応じた適正なインクジェットヘ
ッドの駆動条件を選択することができ、この結果、適正
な印字結果を得ることができる。この様に、インク加圧
室４ａ中のインクの状態がそのインピーダンスに反映す
るものについて情報を得ることによって、以降のプリン
タの制御に反映させることができる。
ス圧電体電極５ａ、５ｂ間のインピーダンスを間接的に
測定することにより、インク量を検出してニアエンプテ
ィー状態やエンプティー状態の検出と、これら状態の表
示を行わせる例を示しているが、インク量検出に限ら
ず、インク加圧室４ａ中のインクの状態がそのインピー
ダンスに反映するものであれば、例えばインクの粘性を
検出させても良い。この場合、制御部２７は予めインク
の粘性の情報を得ていなくても、インピーダンスの測定
結果によりインクの粘性の状態を検出できるので、制御
部２７はインクの粘性に応じた適正なインクジェットヘ
ッドの駆動条件を選択することができ、この結果、適正
な印字結果を得ることができる。この様に、インク加圧
室４ａ中のインクの状態がそのインピーダンスに反映す
るものについて情報を得ることによって、以降のプリン
タの制御に反映させることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
複数のインク加圧室の内印字に使用されない未使用イン
ク加圧室を形成する圧電体間のインピーダンスを検出し
インクの状態を検知することにより、インク検出のため
の専用の電極を特に設ける必要がなくない。
複数のインク加圧室の内印字に使用されない未使用イン
ク加圧室を形成する圧電体間のインピーダンスを検出し
インクの状態を検知することにより、インク検出のため
の専用の電極を特に設ける必要がなくない。
【図１】本発明に係る実施の形態のインクジェットヘッ
ドの概略構成図である。
ドの概略構成図である。
【図２】実施の形態のインクジェットヘッドの斜視図で
ある。
ある。
【図３】実施の形態のインクジェットヘッドの側面図で
ある。
ある。
【図４】実施の形態のインクジェットヘッドの動作説明
図である。
図である。
【図５】実施の形態のインクジェットヘッドの動作説明
図である。
図である。
【図６】実施の形態のインクジェットプリンタのシステ
ムブロック図である。
ムブロック図である。
【図７】実施の形態のインピーダンスの関係説明図であ
る。
る。
【図８】実施の形態のタイムチャートである。
４ａ〜４ｃ インク加圧室 ５ａ〜５ｉ ベース圧電体電極 １９ 電圧遷移検出部 ２７ 制御部 ３０ インクジェットヘッド
Claims (3)
- 【請求項１】 インク加圧室を形成する圧電体に電圧を
印加して変形させることによりインク滴を噴出させるイ
ンクジェットプリンタにおいて、 前記インク加圧室は複数備えられ、 前記複数のインク加圧室の内印字に使用されないインク
加圧室を未使用インク加圧室とし、この未使用インク加
圧室を形成する圧電体間のインピーダンスを検出しイン
クの状態を検知するインク検出部を設けたことを特徴と
するインクジェットプリンタ。 - 【請求項２】 前記インク検出部は、 前記未使用インク加圧室を形成する圧電体の電圧値を所
定電圧値と比較し、圧電体の電圧値が所定電圧値を越え
たと判断するとインク検出信号を出力するインク検出信
号出力部と、 前記所定電圧値との比較開始時からインク検出信号を入
力するまでの時間を測定する計時手段と、 計時手段の計時結果により前記圧電体間のインピーダン
スを検出する制御部とを有する請求項１記載のインクジ
ェットプリンタ。 - 【請求項３】 前記インク検出部は印字前にインクの状
態を検知する請求項１または請求項２記載のインクジェ
ットプリンタ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8116626A JPH09300648A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | インクジェットプリンタ |
| US08/852,469 US6084605A (en) | 1996-05-10 | 1997-05-07 | Ink jet printer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8116626A JPH09300648A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | インクジェットプリンタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09300648A true JPH09300648A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=14691860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8116626A Withdrawn JPH09300648A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | インクジェットプリンタ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6084605A (ja) |
| JP (1) | JPH09300648A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7029082B2 (en) * | 2003-07-02 | 2006-04-18 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Printing device having a printing fluid detector |
| US7185960B2 (en) * | 2003-07-30 | 2007-03-06 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Printing device having a printing fluid detector |
| WO2011014157A1 (en) * | 2009-07-27 | 2011-02-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid-ejection printhead die having an electrochemical cell |
| CN105939856B (zh) | 2014-01-30 | 2018-10-16 | 惠普发展公司，有限责任合伙企业 | 具有传感器板阻抗测量的打印头 |
| US11896971B2 (en) | 2021-03-18 | 2024-02-13 | Punai Electric Co., Ltd. | Fluid detection circuit for fluid ejection head |
| US11686696B2 (en) * | 2021-09-13 | 2023-06-27 | Funai Electric Co., Ltd. | Fluid sense circuit with variable sensitivity |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55150373A (en) * | 1979-05-14 | 1980-11-22 | Ricoh Co Ltd | Bubble remover for ink jet printer |
| JPS6080944U (ja) * | 1983-11-10 | 1985-06-05 | キヤノン株式会社 | 記録ヘツドのモニタ装置 |
| IT1182645B (it) * | 1985-10-31 | 1987-10-05 | Olivetti & Co Spa | Testina di stampa a getto d inchiostro con dispostivo per la rilevazione del malfunzionamenti di un elemento di stampa |
| JPH0332852A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-13 | Canon Inc | インク収容体のインク残量検出装置 |
| US5432540A (en) * | 1992-02-25 | 1995-07-11 | Citizen Watch Co., Ltd. | Ink jet head |
| US5241189A (en) * | 1992-05-29 | 1993-08-31 | Eastman Kodak Company | Ink concentration sensor for maintaining dye concentration in an ink jet printer |
| EP0573256B1 (en) * | 1992-06-04 | 1997-03-26 | Tektronix, Inc. | Drop-on-demand ink jet print head having improved purging performance |
| IT1256844B (it) * | 1992-06-08 | 1995-12-21 | Olivetti & Co Spa | Metodo e dispositivo per il riconoscimento della fine-inchiostro in una testina di stampa a getto d'inchiostro. |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP8116626A patent/JPH09300648A/ja not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-05-07 US US08/852,469 patent/US6084605A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6084605A (en) | 2000-07-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030805 |