JPH10100431A

JPH10100431A - インク残量検出装置

Info

Publication number: JPH10100431A
Application number: JP26038696A
Authority: JP
Inventors: Motoshi Kishi; 素志岸
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】インク残量データをロジックデータとして直
接インクジェットプリンタの制御装置に出力することが
可能であり、もってインク残量データをＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換器を必要とすることなく簡単な構成によりコ
ストの低いインク残量検出装置を提供する。【解決手段】インク残量に応じて静電容量が変化する
コンデンサＣとロジックＩＣ４５とを有するＣＲ発振回
路を利用し、ロジックＩＣ４５を介してインク残量に応
じて異なる周波数のパルス信号が発振され、また、ロジ
ックＩＣ４５からのパルス信号の発振周波数に基づき所
定時間Ｔ内におけるパルス信号のパルス数をカウントす
ることによりインク残量が検出される。これにより、Ａ
／Ｄ変換器等を用いることなく、そのままロジック信号
を取り込んでデジタル処理が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタに付設され、インクジェットヘッドに対してイン
クを供給するインクタンク内におけるインク残量を検出
する検出装置に関し、特に、その検出されるインク残量
データを直接インクジェットプリンタの制御装置に出力
してデジタル処理することが可能であり、もってインク
残量データをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器を必要とする
ことなく簡単な構成によりコストの低いインク残量検出
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクジェットプリンタにお
いてインクジェットヘッドにインクを供給するインクタ
ンク内のインク残量を検出する検出装置については、各
種の検出装置が提案されており、また、各種の検出方式
が採用されている。

【０００３】これらの検出装置の内、インクタンク内に
一対の電極板を配設して各電極板とインクとの協働によ
りコンデンサを構成し、インクの残量が変化するに伴っ
て変化する静電容量を検出することによりインク残量を
検出する検出装置が存在する。ここで、かかる検出装置
の構成について図１１を参照して説明する。図１１は従
来のインク残量検出装置を示す回路図である。

【０００４】図１１において、インク残量検出装置１０
０は、基本的に、信号発生器１０１、インクタンク１０
２内に配設された一対の電極板１０３、検出抵抗１０
４、及び、Ａ／Ｄ変換器１０５から構成されている。こ
こに、信号発生器１０１は、図１２（Ａ）に示すよう
な、矩形パルスを発生する。一対の電極板１０３は、イ
ンクタンク１０２内に充填されるインクと協働してコン
デンサＣを構成する。このとき、インクタンク１０２内
のインクの残量が変化するに伴って、コンデンサＣの静
電容量も変化し、具体的には、インクタンク１０２内に
十分なインクが存在する場合には所定の静電容量を保持
する一方、インクが消費されてインク残量が減少した場
合には静電容量も小さくなる。検出抵抗１０４は、各電
極板１０３により構成されるコンデンサＣと協働して、
図１２（Ｂ）に示す検出パルス（矩形パルスに比してな
まった波形を有し、この波形はコンデンサＣの静電容量
と検出抵抗１０４の抵抗値とによって決定される）をＡ
／Ｄ変換器１０５に出力し、また、ＡＤ／変換器１０５
は、検出パルスについて所定の電圧値に基づきＡ／Ｄ変
換を行った後、そのＡ／Ｄ変換値を制御装置（図示せ
ず）に出力するものである。

【０００５】前記構成を有するインク残量検出装置１０
０において、インクタンク１０２内におけるインク残量
の検出は、インク残量が減少するに従って各電極板１０
３とインクとにより構成されるコンデンサＣの静電容量
が小さくなっていき、これに対応して検出抵抗１０４と
の協働によりＡ／Ｄ変換器１０５に出力される検出パル
スの波形が徐々に変化する状態を検出することにより行
われる。具体的には、信号発生器１０１から矩形パルス
（図１２（Ａ）に示す）が出力されると、インクタンク
１０２内に十分のインクが存在してコンデンサＣが所定
の静電容量値を保持している間は、図１２（Ｂ）に示す
少しなまった波形の検出パルスがＡ／Ｄ変換器１０５に
出力されるが、これに対して、インク残量の減少に対応
してコンデンサＣの静電容量が減少すると、それに伴っ
て検出パルスの波形は、なまりが徐々になくなって検出
パルス（図１２（Ｂ）に示す）の波形が徐々に立った状
態の波形となる。かかる波形を有する検出パルスがＡ／
Ｄ変換器１０５に出力されてＡ／Ｄ変換された電圧値
は、所定の電圧値よりも高くなり、これによりインク残
量がなくなったことが制御装置を介して検出されるもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のインク残量検出装置では、検出パルスをＡ／Ｄ変換
して制御装置に対してデジタルデータを出力するＡ／Ｄ
変換器１０５が必要であり、また、これに付随してイン
ターフェース等も複雑な構成になってしまうことから、
インク残量検出装置の全体としてコストアップを招来し
てしまう問題がある。また、インク残量検出の制御も複
雑となってしまう。

【０００７】本発明は前記従来の問題点を解消するため
になされたものであり、検出されるインク残量データを
デジタル処理可能なロジックデータとして直接インクジ
ェットプリンタの制御装置に出力することが可能であ
り、もってインク残量データをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変
換器を必要とすることなく簡単な構成によりコストの低
いインク残量検出装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に係るインク残量検出装置は、インクジェット
プリンタに付設され、インクジェットヘッドに対してイ
ンクを供給するインクタンク内のインクの残量を検出す
るインク残量検出装置において、前記インクタンク内の
インク残量に応じて変化する静電容量を有するコンデン
サにより構成されたＣＲ発振回路を有し、インク残量に
応じて異なる周波数のパルス信号を発振するパルス発振
手段と、前記パルス発振手段により発生されるパルス信
号を受け、そのパルス信号の発振周波数に基づいてイン
クの残量を検出する検出手段とを備えた構成を有する。

【０００９】請求項１のインク残量検出装置では、イン
ク残量に応じて静電容量が変化するコンデンサを有する
ＣＲ発振回路を利用し、インク残量に応じて異なる周波
数のパルス信号が発振され、また、検出手段を介してパ
ルス発振手段からのパルス信号の発振周波数に基づきイ
ンク残量が検出されるので、Ａ／Ｄ変換器等を用いるこ
となく、そのまま検出信号を取り込んでデジタル処理が
可能となる。これより、インク残量検出装置の構成が非
常に簡略化され、そのコスト、小型化の面で大きなメリ
ットを実現することが可能となる。また、ＣＲ発振回路
を使用しているので、インクタンク内のインクには交流
波形が印加されることとなり、従って、インクが電気分
解されることなく変質することが防止され得る。

【００１０】また、請求項２に係るインク残量検出装置
は、請求項１のインク残量検出装置において、前記パル
ス発振手段は、自励式の発振回路よりなることを特徴と
する。このように請求項２のインク残量検出装置では、
自励式の発振回路を使用していることから、交番する信
号を出力する発振器や電圧もしくは電流の極性を適宜切
り換える切替回路を必要とせず、回路への電源印加のみ
で発振が可能である。従って、その制御が簡単なものと
なり、また、検出機構を小型化することが可能となる。

【００１１】更に、請求項３に係るインク残量検出装置
は、請求項２のインク残量検出装置において、前記パル
ス発振手段は、前記インクタンク内に配設され、インク
タンク内に存在するインクとの協働により前記コンデン
サを構成する一対の電極と、前記電極の一方に接続され
たタイミング抵抗と、前記タイミング抵抗と並列に設け
られ、前記コンデンサの静電容量値とタイミング抵抗の
抵抗値により定まる所定波形の信号が入力されるととも
に、その入力信号に対応してロジック信号を出力するロ
ジックＩＣとから構成される発振回路を有することを特
徴とする。請求項３のインク残量検出装置では、その回
路構成をコンパクトにすることが可能であり、インクジ
ェットプリンタの制御回路を特に変更することなく実施
することが可能となる。また、前記構成においては、高
性能な素子や回路機構を使用していないのでインクジェ
ットプリンタの制御装置内に組み込むことも可能であ
る。

【００１２】また、請求項４に係るインク残量検出装置
は、請求項１のインク残量検出装置において、前記検出
手段を介してインクタンク内のインクなくなったものと
判断された場合、インクがなくなった旨を報知する報知
手段を備えたことを特徴とする。かかる請求項４のイン
ク残量検出装置では、インクタンク内のインク残量がな
くなった場合には、報知手段を介してその旨が報知され
るので、インクタンクの交換等のメンテナンスを迅速に
行うことが可能となる。

【００１３】更に、請求項５に係るインク残量検出装置
は、インクタンク内のインクを印字ヘッドのノズルから
記録媒体上に噴射して印字を行う印字装置に用いられ、
インクタンク内のインクの残量を検出するインク残量検
出装置において、前記インクタンク内のインクの残量に
応じて変化する抵抗値を有する抵抗体により構成された
ＣＲ発振回路を有し、インク残量に応じて異なる周波数
のパルス信号を発振するパルス発振手段と、前記パルス
発振手段により発生されるパルス信号を受け、そのパル
ス信号の発振周波数に基づいてインクの残量を検出する
検出手段とを備えた構成を有する。

【００１４】請求項５のインク残量検出装置では、イン
ク残量に応じて抵抗値が変化する抵抗体を有するＣＲ発
振回路を利用し、パルス発振手段を介してインク残量に
応じて異なる周波数のパルス信号が発振され、また、検
出手段を介してパルス発振手段からのパルス信号の発振
周波数に基づきインク残量が検出されるので、Ａ／Ｄ変
換器等を用いることなく、そのまま検出信号を取り込ん
でデジタル処理が可能となる。これより、インク残量検
出装置の構成が非常に簡略化され、そのコスト、小型化
の面で大きなメリットを実現することが可能となる。ま
た、ＣＲ発振回路を使用しているので、インクタンク内
のインクには交流波形が印加されることとなり、従っ
て、インクが電気分解されることなく変質することが防
止され得る。

【００１５】また、請求項６に係るインク残量検出装置
は、請求項５のインク残量検出装置において、前記パル
ス発振手段は、自励式の発振回路であることを特徴とす
る。請求項６のインク残量検出装置では、自励式の発振
回路を使用していることから、交番する信号を出力する
発振器や電圧もしくは電流の極性を適宜切り換える切替
回路を必要とせず、回路への電源印加のみで発振が可能
である。従って、その制御が簡単なものとなり、また、
検出機構を小型化することが可能となる。

【００１６】更に、請求項７に係るインク残量検出装置
は、請求項６のインク残量検出装置において、前記パル
ス発振手段は、前記インクタンク内に配設され、インク
タンク内に存在するインクとの協働により前記抵抗体を
構成する一対の電極と、前記電極の一方に接続されたタ
イミングコンデンサと、前記抵抗体と並列に設けられ、
前記タイミングコンデンサの静電容量値と前記抵抗体の
抵抗値により定まる所定波形の信号が入力されるととも
に、その入力信号に対応してロジック信号を出力するロ
ジックＩＣとから構成される発振回路を有することを特
徴とする。請求項７のインク残量検出装置では、その回
路構成をコンパクトにすることが可能であり、インクジ
ェットプリンタの制御回路を特に変更することなく実施
することが可能となる。また、前記構成においては、高
性能な素子や回路機構を使用していないのでインクジェ
ットプリンタの制御装置内に組み込むことも可能であ
る。

【００１７】また、請求項８に係るインク残量検出装置
は、請求項５のインク残量検出装置において、前記検出
手段を介してインクタンク内のインクがなくなったもの
と判断された場合には、インクがなくなった旨を報知す
る報知手段を備えたことを特徴とする。かかる請求項８
のインク残量検出装置では、インクタンク内のインク残
量がなくなった場合には、報知手段を介してその旨が報
知されるので、インクタンクの交換等のメンテナンスを
迅速に行うことが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るインク残量検
出装置について、本発明を具体化した第１実施形態に基
づいて図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施
形態に係るインク残量検出装置が搭載されるインクジェ
ットプリンタの概略構成につついて図１に基づき説明す
る。図１はインクジェットプリンタの要部を示す斜視図
である。

【００１９】図１において、一対のフレーム１（図１
中、一方のフレーム１のみを示す）間には軸２を介して
プラテン３が回転可能に取り付けられており、このプラ
テン３はモータ４により回転駆動される。プラテン３に
対向して圧電式のインクジェットヘッド５が配置されて
いる。かかるインクジェットヘッド５は、インクタンク
６と共にキャリッジ７上に載置されている。キャリッジ
７はプラテン３の軸線と平行に配設された２本のガイド
ロッド８に摺動可能に支持されており、また、キャリッ
ジ７には、一対のプーリ９に掛け渡されたタイミングベ
ルト１０が連結される。一対のプーリ９の一方（図１
中、右側のプーリ９）は、ＣＲモータ１１の駆動軸に固
定されており、従って、ＣＲモータ１１を介して右側の
プーリ９が回転されることに基づきタイミングベルト１
０が送られてキャリッジ７がプラテン３に沿って往復動
されるものである。

【００２０】次に、前記のように構成されたインクジェ
ットプリンタの制御系について図２に基づき説明する。
図２はインクジェットプリンタの制御系を示すブロック
図である。図２において、インクジェットプリンタの制
御装置は、ＣＰＵ２０を核として構成され、インターフ
ェース２１を介してホストコンピュータ２２に接続され
ている。

【００２１】また、ＣＰＵ２０には、スイッチパネル２
３、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５がそれぞれ接続されてい
る。スイッチパネル２３は、用紙サイズ、その他種々の
パラメータを設定し、且つ、表示するパネルである。Ｒ
ＯＭ２４は、後述するインク残量検出プログラム、その
他インクジェットプリンタの制御上必要な各種のプログ
ラムを格納する記憶装置である。ＲＡＭ２５は、インク
ジェットプリンタの制御時にＣＰＵ２０によって演算さ
れた各種のデータを一時的に記憶するメモリである。

【００２２】更に、ＣＰＵ２０は、ＬＦ駆動回路２７、
ＣＲ駆動回路２８を介して、それぞれＬＦモータ２９、
ＣＲモータ１１を駆動制御する。ここに、ＬＦモータ２
９は基本的に紙送り機構を駆動し、ＣＲモータ１１は前
記したキャリッジ７等から構成されるキャリッジ機構を
駆動するものである。また、ＣＰＵ２０は、フレキシブ
ルケーブル３０を介してヘッド駆動回路３１に接続さ
れ、インクジェットヘッド５を印字駆動する。また、Ｃ
ＰＵ２０には、インク残量検出装置４０が接続されてい
る。

【００２３】ここで、インク残量検出装置４０について
図３、図４に基づき説明する。図３はインク残量検出装
置４０の回路構成を模式的に示す回路図、図４は図３に
示す回路構成の等価回路を表す回路図である。図３、図
４において、インクタンク６内には一対の電極板４１、
４２が配設されており、各電極板４１、４２はインクタ
ンク内に充填されたインクとの協働によりコンデンサＣ
（図４参照）を構成する。電極板４１は、インク残量を
検出するためのタイミング抵抗４３（図３、図４中、Ｒ
にて示す）の一端に接続されており、また、分岐点Ａを
介して電流制限抵抗４４（図３、図４中、Ｒｓにて示
す）の一端に接続されている。電流制限抵抗４４の他端
はロジックＩＣ４５に接続されている。尚、他方の電極
板４２は接地されており、また、タイミング抵抗４３の
他端は、分岐点ＢにてロジックＩＣ４５の出力線に接続
されている。また、ロジックＩＣ４５の出力線は、図２
に示すように、直接ＣＰＵ２０に接続されている。

【００２４】ここに、電流制限抵抗４４は、ロジックＩ
Ｃ４５に過大の電流が流れないように保護するための抵
抗である。また、ロジックＩＣ４５は、前記回路構成に
基づきタイミング抵抗４３と並列に設けられており、ま
た、コンデンサＣの静電容量値とタイミング抵抗４３の
抵抗値とによって定まる所定波形を有する信号が電流制
限抵抗４４を介して入力された場合に、その入力信号に
対応して矩形パルス（ロジック信号）を出力する作用を
行うＩＣである。ここに、ロジックＩＣ４５、コンデン
サＣ及びタイミング抵抗４３は、所謂、ＣＲ発振回路を
構成するものである。尚、ロジックＩＣ４５は、所謂、
ヒステリシス機能を備えている。かかるロジックＩＣ４
５の作用については公知であるので、ここではその詳細
な説明を省略する。

【００２５】次に、前記のように構成されたインク残量
検出装置４０の作用について図５に基づき説明する。図
５はインクタンク６内のインク残量に対応してコンデン
サＣの静電容量が変化する場合において、ロジックＩＣ
４５に入力される入力信号と出力信号との関係を示す説
明図である。

【００２６】コンデンサＣとタイミング抵抗４３とは、
所謂、ＣＲ時定数回路を構成しており、従って、分岐点
Ａから電流制限抵抗４４を介してロジックＩＣ４５に入
力される信号は、前記のように、コンデンサＣの静電容
量値とタイミング抵抗４３の抵抗値とによって定まる波
形を有する。例えば、インクタンク６内にインクが十分
に残っており、コンデンサＣの静電容量値が大きい場合
には、ロジックＩＣ４５に入力される信号の波形は、な
まった波形（図５（Ａ）の信号Ｄ１参照）を有するとと
もに、その周期が比較的長くなっており、かかる波形を
有する信号がロジックＩＣ４５に入力されると、ロジッ
クＩＣ４５は、その入力信号に対応して各波形毎に矩形
パルス（図５（Ａ）の信号Ｄ２参照）を出力する。これ
に対して、インクタンク６内に残存するインクが減少し
てコンデンサＣの静電容量値が小さくなった場合には、
ロジックＩＣ４５に入力される信号の波形は、そのなま
りが低減されるとともに、その周期が短くなっており
（図５（Ｂ）の信号Ｄ３参照）、かかる波形を有する信
号がロジックＩＣ４５に入力されると、ロジックＩＣ４
５は、その入力信号に対応して各波形毎に矩形パルス
（図５（Ｂ）の信号Ｄ４参照）を出力する。

【００２７】このように、ロジックＩＣ４５は、コンデ
ンサＣの静電容量値の変化、即ち、インク残量に応じ
て、その静電容量値とタイミング抵抗４３の抵抗値とに
基づき発振周波数を変化させながら矩形パルス信号Ｄ
２、Ｄ４を出力するものである。このとき、ロジックＩ
Ｃ４５から出力される矩形パルス信号Ｄ２、Ｄ４の発振
周波数ｆは、ｆ＝１／ＣＲにて決定される。従って、そ
の出力信号Ｄ２、Ｄ４をロジック信号の出力とすること
が可能であることから、従来のインク残量検出装置に必
要とされるＡ／Ｄ変換器を不要とすることができ、ま
た、インターフェースの構成を簡素化できる。

【００２８】続いて、前記インク残量検出装置４０の動
作について図６に基づき説明する。図６はインク残量検
出プログラムのフローチャートである。図６において、
インク残量検出プログラムがスタートされると、先ず、
ステップ（以下、Ｓと略記する）１において、予め定め
られた一定時間Ｔ（図５参照）内にロジックＩＣ４５か
ら出力される矩形パルスのパルス数がカウントされる。
続く、Ｓ２では、カウントされたパルス数が、所定の設
定値以上であるかどうか判断される。ここでは、例え
ば、設定値は、１０に設定されている。Ｓ２でカウント
されたパルス数が設定値以上でない場合（Ｓ２：ＮＯ）
には、そのままプログラムが終了される。また、パルス
数が設定値以上である場合（Ｓ２：ＹＥＳ）には、Ｓ３
においてスイッチパネル２３上に「インクタンク６のイ
ンクがなくなった」旨の表示を行って利用者に報知する
等してインク無し処理が行われる。この後、プログラム
は終了される。

【００２９】前記した各処理の内容について、具体的
に、図５を参照して説明すると、図５（Ａ）において
は、ロジックＩＣ４５には信号Ｄ１が入力され、また、
ロジックＩＣ４５からは矩形パルス信号Ｄ２が出力され
るが、このとき、一定時間Ｔ内にカウントされる矩形パ
ルスのパルス数は３である。このパルス数３は設定値
（１０）以下であり、かかる場合には、Ｓ２おける判断
はＮＯとなり、インクタンク６内におけるインク残量は
十分であることとなる。

【００３０】これに対して、図５（Ｂ）においては、ロ
ジックＩＣ４５には信号Ｄ３が入力され、また、ロジッ
クＩＣ４５からは矩形パルス信号Ｄ４が出力されるが、
このとき、一定時間Ｔ内にカウントされる矩形パルスの
パルス数は、１２である。このパルス数１２は設定値以
上であり、かかる場合には、Ｓ２における判断はＹＥＳ
となり、インクタンク６内におけるインク残量が減少し
てインクタンク６を新たなインクタンク６に交換すべき
時期にある。従って、スイッチパネル２３上に、「イン
クタンク６のインクがなくなった」旨の表示を行って利
用者に報知されるものである。

【００３１】以上詳細に説明した通り第１実施形態に係
るインク残量検出装置４０では、インク残量に応じて静
電容量が変化するコンデンサＣとロジックＩＣ４５とを
有するＣＲ発振回路を利用し、ロジックＩＣ４５を介し
てインク残量に応じて異なる周波数のパルス信号が発振
され、また、ロジックＩＣ４５からのパルス信号の発振
周波数に基づき所定時間Ｔ内におけるパルス信号のパル
ス数をカウントすることによりインク残量が検出される
ので、Ａ／Ｄ変換器等を用いることなく、そのままロジ
ック信号を取り込んでデジタル処理が可能となる。これ
より、インク残量検出装置の構成が非常に簡略化され、
そのコスト、小型化の面で大きなメリットを実現するこ
とが可能となる。また、ＣＲ発振回路を使用しているの
で、インクタンク内のインクには交流波形が印加される
こととなり、従って、インクが電気分解されることなく
変質することが防止され得る。

【００３２】また、パルス発生手段は、自励式の発振回
路よりなり、従って、交番する信号を出力する発振器や
電圧もしくは電流の極性を適宜切り換える切替回路を必
要とせず、回路への電源印加のみで発振が可能である。
従って、その制御が簡単なものとなり、また、検出機構
を小型化することが可能となる。

【００３３】更に、インク残量検出装置４０における前
記パルス発振手段は、インクタンク６内に配設された一
対の電極板４１、４２、タイミング抵抗４３、及び、ロ
ジックＩＣ４５により構成されており、その回路構成を
コンパクトにすることが可能であり、インクジェットプ
リンタの制御回路を特に変更することなく実施すること
が可能となる。また、高性能な素子や回路機構を使用し
ていないのでインクジェットプリンタの制御装置内に組
み込むことも可能である。

【００３４】また、ロジックＩＣ４５から出力されるパ
ルス信号のパルス数が設定値よりも大きくなってインク
タンク６内のインク残量がなくなった場合には、スイッ
チパネル２３上にその旨のメッセージが表示されて報知
されるので、インクタンク６の交換等のメンテナンスを
迅速に行うことが可能となる。

【００３５】続いて、第２実施形態に係るインク残量検
出装置について図７、図８に基づき説明する。図７はイ
ンク残量検出装置の回路構成を模式的に示す回路図、図
８は図７に示す回路構成の等価回路を表す回路図であ
る。ここに、第２実施形態に係るインク残量検出装置
は、基本的に、前記第１実施形態のインク残量検出装置
４０と同様の構成を有しており、インクタンク内にはイ
ンク残量に応じて抵抗値が変化する抵抗体を構成する一
対の電極板が配設されるとともに、所定静電容量値を有
するタイミングコンデンサが設けられ、ロジックＩＣと
協働してＣＲ発振回路を構成する点で、第１実施形態と
は異なり、残余の構成については同様の構成を有する。
従って、以下の説明においては、第１実施形態における
と同一の要素等については同一の番号を付して説明す
る。

【００３６】図７、図８に示すインク残量検出装置４０
において、インクタンク６内には一対の電極板５１、５
２が配設されており、各電極板５１、５２はインクタン
ク６内に充填されたインクとの協働により抵抗体Ｒ（図
８参照）を構成する。電極板５１は、所定静電容量値を
有するタイミングコンデンサ５３（図８中、Ｃにて示
す）の一端に接続されており、また、分岐点Ａを介して
電流制限抵抗４４（図７、図８中、Ｒｓにて示す）の一
端に接続されている。電流制限抵抗４４の他端はロジッ
クＩＣ４５に接続されている。また、他方の電極板５２
は分岐点ＢにてロジックＩＣ４５の出力線に接続されて
いる。尚、タイミングコンデンサ５３の他端は接地され
ており、また、ロジックＩＣ４５の出力線は、図２に示
すように、直接ＣＰＵ２０に接続されている。

【００３７】ここに、電流制限抵抗４４は、ロジックＩ
Ｃ４５に過大の電流が流れないように保護するための抵
抗である。また、ロジックＩＣ４５は、前記回路構成に
基づき、各電極板５１、５２とインクとからなる抵抗体
Ｒと並列に設けられており、また、タイミングコンデン
サ５３の静電容量値と抵抗体Ｒの抵抗値とによって定ま
る所定波形を有する信号が電流制限抵抗４４を介して入
力された場合に、その入力信号に対応して矩形パルス
（ロジック信号）を出力する作用を行うＩＣである。こ
こに、ロジックＩＣ４５、タイミングコンデンサ５３及
び抵抗体Ｒは、所謂、ＣＲ発振回路を構成するものであ
る。尚、ロジックＩＣ４５は、所謂、ヒステリシス機能
を備えている。かかるロジックＩＣ４５の作用について
は公知であるので、ここではその詳細な説明を省略す
る。

【００３８】次に、前記のように構成されたインク残量
検出装置４０の作用について図９に基づき説明する。図
９はインクタンク６内のインク残量に対応して抵抗体Ｒ
の抵抗値が変化する場合において、ロジックＩＣ４５に
入力される入力信号と出力信号との関係を示す説明図で
ある。

【００３９】タイミングコンデンサ５３とタイミング抵
抗Ｒとは、所謂、ＣＲ時定数回路を構成しており、従っ
て、分岐点Ａから電流制限抵抗４４を介してロジックＩ
Ｃ４５に入力される信号は、前記のように、タイミング
コンデンサ５３の静電容量値と抵抗体Ｒの抵抗値とによ
って定まる波形を有する。例えば、インクタンク６内に
インクが十分に残っており、抵抗体Ｒの抵抗値が小さい
場合には、ロジックＩＣ４５に入力される信号の波形
は、なまりの小さい波形（図９（Ａ）の信号Ｄ５参照）
を有するとともに、その周期が比較的短くなっており、
かかる波形を有する信号がロジックＩＣ４５に入力され
ると、ロジックＩＣ４５は、その入力信号に対応して各
波形毎に矩形パルス（図９（Ａ）の信号Ｄ６参照）を出
力する。これに対して、インクタンク６内に残存するイ
ンクが減少して抵抗体Ｒの抵抗値が大きくなった場合に
は、ロジックＩＣ４５に入力される信号の波形は、その
なまりが大きくなるとともに、その周期が長くなってお
り（図９（Ｂ）の信号Ｄ７参照）、かかる波形を有する
信号がロジックＩＣ４５に入力されると、ロジックＩＣ
４５は、その入力信号に対応して各波形毎に矩形パルス
（図９（Ｂ）の信号Ｄ８参照）を出力する。

【００４０】このように、ロジックＩＣ４５は、抵抗体
Ｒの抵抗値の変化、即ち、インク残量に応じて、その抵
抗値とタイミングコンデンサ５３の静電容量値とに基づ
き発振周波数を変化させながら矩形パルス信号Ｄ６、Ｄ
８を出力するものである。このとき、ロジックＩＣ４５
から出力される矩形パルス信号Ｄ６、Ｄ８の発振周波数
ｆは、ｆ＝１／ＣＲにて決定される。従って、その出力
信号Ｄ６、Ｄ８をロジック信号の出力とすることが可能
であることから、従来のインク残量検出装置に必要とさ
れるＡ／Ｄ変換器を不要とすることができ、また、イン
ターフェースの構成を簡素化できる。

【００４１】続いて、前記インク残量検出装置４０の動
作について図１０に基づき説明する。図１０はインク残
量検出プログラムのフローチャートである。図１０にお
いて、インク残量検出プログラムがスタートされると、
先ず、ステップ（以下、Ｓと略記する）１１において、
予め定められた一定時間Ｔ（図９参照）内にロジックＩ
Ｃ４５から出力される矩形パルスのパルス数がカウント
される。続く、Ｓ１２では、カウントされたパルス数
が、所定の設定値以下であるかどうか判断される。ここ
では、例えば、設定値は、５に設定されている。Ｓ１２
でカウントされたパルス数が設定値以下でない場合（Ｓ
２：ＮＯ）には、そのままプログラムが終了される。ま
た、パルス数が設定値以下である場合（Ｓ２：ＹＥＳ）
には、Ｓ１３においてスイッチパネル２３上に「インク
タンク６のインクがなくなった」旨の表示を行って利用
者に報知する等してインク無し処理が行われる。この
後、プログラムは終了される。

【００４２】前記した各処理の内容について、具体的
に、図９を参照して説明すると、図９（Ａ）において
は、ロジックＩＣ４５には信号Ｄ５が入力され、また、
ロジックＩＣ４５からは矩形パルス信号Ｄ６が出力され
るが、このとき、一定時間Ｔ内にカウントされる矩形パ
ルスのパルス数は１０である。このパルス数１０は設定
値（５）以上であり、かかる場合には、Ｓ１２おける判
断はＮＯとなり、インクタンク６内におけるインク残量
は十分であることとなる。

【００４３】これに対して、図９（Ｂ）においては、ロ
ジックＩＣ４５には信号Ｄ７が入力され、また、ロジッ
クＩＣ４５からは矩形パルス信号Ｄ８が出力されるが、
このとき、一定時間Ｔ内にカウントされる矩形パルスの
パルス数は、３である。このパルス数３は設定値以下で
あり、かかる場合には、Ｓ１２における判断はＹＥＳと
なり、インクタンク６内におけるインク残量が減少して
インクタンク６を新たなインクタンク６に交換すべき時
期にある。従って、スイッチパネル２３上に、「インク
タンク６のインクがなくなった」旨の表示を行って利用
者に報知されるものである。

【００４４】以上詳細に説明した通り第２実施形態に係
るインク残量検出装置４０では、インクタンク６内のイ
ンク残量に応じて抵抗値が変化する一対の電極板５１、
５２から構成される抵抗体Ｒを有するＣＲ発振回路を利
用し、インク残量に応じて異なる周波数のパルス信号が
発振され、また、ロジックＩＣ４５からのパルス信号の
発振周波数に基づきインク残量が検出されるので、Ａ／
Ｄ変換器等を用いることなく、そのまま検出信号を取り
込んでデジタル処理が可能となる。これより、インク残
量検出装置の構成が非常に簡略化され、そのコスト、小
型化の面で大きなメリットを実現することが可能とな
る。また、ＣＲ発振回路を使用しているので、インクタ
ンク内のインクには交流波形が印加されることとなり、
従って、インクが電気分解されることなく変質すること
が防止され得る。

【００４５】また、第１実施形態の場合と同様、自励式
の発振回路よりなり、従って、交番する信号を出力する
発振器や電圧もしくは電流の極性を適宜切り換える切替
回路を必要とせず、回路への電源印加のみで発振が可能
である。従って、その制御が簡単なものとなり、また、
検出機構を小型化することが可能となる。

【００４６】更に、インク残量検出装置４０における前
記パルス発振手段は、インクタンク６内に配設された一
対の電極板５１、５２から構成される抵抗体Ｒ、タイミ
ングコンデンサ５３、及び、ロジックＩＣ４５により構
成されており、その回路構成をコンパクトにすることが
可能であり、インクジェットプリンタの制御回路を特に
変更することなく実施することが可能となる。また、高
性能な素子や回路機構を使用していないのでインクジェ
ットプリンタの制御装置内に組み込むことも可能であ
る。

【００４７】また、ロジックＩＣ４５から出力されるパ
ルス信号のパルス数が設定値よりも小さくなってインク
タンク６内のインク残量がなくなった場合には、スイッ
チパネル２３上にその旨のメッセージが表示されて報知
されるので、インクタンク６の交換等のメンテナンスを
迅速に行うことが可能となる。

【００４８】尚、本発明は前記各実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の改良、変形が可能であることは勿論である。

【００４９】

【発明の効果】以上説明した通り請求項１に係るインク
残量検出装置は、インク残量に応じて静電容量が変化す
るコンデンサを有するＣＲ発振回路を利用し、インク残
量に応じて異なる周波数のパルス信号が発振され、ま
た、検出手段を介してパルス発振手段からのパルス信号
の発振周波数に基づきインク残量が検出されるので、Ａ
／Ｄ変換器等を用いることなく、そのまま検出信号を取
り込んでデジタル処理が可能となる。これより、インク
残量検出装置の構成が非常に簡略化され、そのコスト、
小型化の面で大きなメリットを実現することが可能とな
る。また、ＣＲ発振回路を使用しているので、インクタ
ンク内のインクには交流波形が印加されることとなり、
従って、インクが電気分解されることなく変質すること
が防止され得る。

【００５０】また、請求項２に係るインク残量検出装置
では、自励式の発振回路を使用していることから、交番
する信号を出力する発振器や電圧もしくは電流の極性を
適宜切り換える切替回路を必要とせず、回路への電源印
加のみで発振が可能である。従って、その制御が簡単な
ものとなり、また、検出機構を小型化することが可能と
なる。

【００５１】更に、請求項３に係るインク残量検出装置
では、パルス発振手段は、インクタンク内に配設され、
インクタンク内に存在するインクとの協働により前記コ
ンデンサを構成する一対の電極と、電極の一方に接続さ
れたタイミング抵抗と、タイミング抵抗と並列に設けら
れ、コンデンサの静電容量値とタイミング抵抗の抵抗値
により定まる所定波形の信号が入力されるとともに、そ
の入力信号に対応してロジック信号を出力するロジック
ＩＣとから構成される発振回路を有することから、その
回路構成をコンパクトにすることが可能であり、インク
ジェットプリンタの制御回路を特に変更することなく実
施することが可能となる。また、前記構成においては、
高性能な素子や回路機構を使用していないのでインクジ
ェットプリンタの制御装置内に組み込むことも可能であ
る。

【００５２】また、請求項４に係るインク残量検出装置
では、インクタンク内のインク残量がなくなった場合に
は、報知手段を介してその旨が報知されるので、インク
タンクの交換等のメンテナンスを迅速に行うことが可能
となる。

【００５３】更に、請求項５に係るインク残量検出装置
では、インク残量に応じて抵抗値が変化する抵抗体を有
するＣＲ発振回路を利用し、パルス発振手段を介してイ
ンク残量に応じて異なる周波数のパルス信号が発振さ
れ、また、検出手段を介してパルス発振手段からのパル
ス信号の発振周波数に基づきインク残量が検出されるの
で、Ａ／Ｄ変換器等を用いることなく、そのまま検出信
号を取り込んでデジタル処理が可能となる。これより、
インク残量検出装置の構成が非常に簡略化され、そのコ
スト、小型化の面で大きなメリットを実現することが可
能となる。また、ＣＲ発振回路を使用しているので、イ
ンクタンク内のインクには交流波形が印加されることと
なり、従って、インクが電気分解されることなく変質す
ることが防止され得る。

【００５４】また、請求項６に係るインク残量検出装置
では、自励式の発振回路を使用していることから、交番
する信号を出力する発振器や電圧もしくは電流の極性を
適宜切り換える切替回路を必要とせず、回路への電源印
加のみで発振が可能である。従って、その制御が簡単な
ものとなり、また、検出機構を小型化することが可能と
なる。

【００５５】更に、請求項７に係るインク残量検出装置
では、パルス発振手段は、前記インクタンク内に配設さ
れ、インクタンク内に存在するインクとの協働により前
記抵抗体を構成する一対の電極と、電極の一方に接続さ
れたタイミングコンデンサと、抵抗体と並列に設けら
れ、タイミングコンデンサの静電容量値と抵抗体の抵抗
値により定まる所定波形の信号が入力されるとともに、
その入力信号に対応してロジック信号を出力するロジッ
クＩＣとから構成される発振回路を有することから、そ
の回路構成をコンパクトにすることが可能であり、イン
クジェットプリンタの制御回路を特に変更することなく
実施することが可能となる。また、前記構成において
は、高性能な素子や回路機構を使用していないのでイン
クジェットプリンタの制御装置内に組み込むことも可能
である。

【００５６】また、請求項８に係るインク残量検出装置
では、インクタンク内のインク残量がなくなった場合に
は、報知手段を介してその旨が報知されるので、インク
タンクの交換等のメンテナンスを迅速に行うことが可能
となる。

【００５７】以上の通り本発明は、検出されるインク残
量データをロジックデータとして直接インクジェットプ
リンタの制御装置に出力することが可能であり、もって
インク残量データをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器を必要
とすることなく簡単な構成によりコストの低いインク残
量検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェットプリンタの要部を示す斜視図で
ある。

【図２】インクジェットプリンタの制御系を示すブロッ
ク図である。

【図３】第１実施形態に係るインク残量検出装置の回路
構成を模式的に示す回路図である。

【図４】図３に示す回路構成の等価回路を表す回路図で
ある。

【図５】インクタンク内のインク残量に対応してコンデ
ンサの静電容量が変化する場合において、ロジックＩＣ
に入力される入力信号と出力信号との関係を示す説明図
である。

【図６】インク検出プログラムのフローチャートであ
る。

【図７】第２実施形態に係るインク残量検出装置の回路
構成を模式的に示す回路図である。

【図８】図７に示す回路構成の等価回路を表す回路図で
ある。

【図９】インクタンク内のインク残量に対応して抵抗体
の抵抗値が変化する場合において、ロジックＩＣに入力
される入力信号と出力信号との関係を示す説明図であ
る。

【図１０】インク残量検出プログラムのフローチャート
である。

【図１１】従来のインク残量検出装置を示す回路図であ
る。

【図１２】従来のインク残量検出装置における矩形パル
スと検出パルスの波形を示す説明図である。

【符号の説明】

６インクタンク２０ＣＰＵ２３スイッチパネル２４ＲＯＭ２５ＲＡＭ４０インク残量検出装置４１、４２電極板４３タイミング抵抗４４電流制限抵抗４５ロジックＩＣ５１、５２電極板５３タイミングコンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェットプリンタに付設され、
インクジェットヘッドに対してインクを供給するインク
タンク内のインクの残量を検出するインク残量検出装置
において、前記インクタンク内のインク残量に応じて変化する静電
容量を有するコンデンサにより構成されたＣＲ発振回路
を有し、インク残量に応じて異なる周波数のパルス信号
を発振するパルス発振手段と、前記パルス発振手段により発生されるパルス信号を受
け、そのパルス信号の発振周波数に基づいてインクの残
量を検出する検出手段とを備えたことを特徴とするイン
ク残量検出装置。
【請求項２】前記パルス発振手段は、自励式の発振
回路よりなることを特徴とする請求項１に記載のインク
残量検出装置。
【請求項３】前記パルス発振手段は、前記インクタ
ンク内に配設され、インクタンク内に存在するインクと
の協働により前記コンデンサを構成する一対の電極と、
前記電極の一方に接続されたタイミング抵抗と、前記タ
イミング抵抗と並列に設けられ、前記コンデンサの静電
容量値とタイミング抵抗の抵抗値により定まる所定波形
の信号が入力されるとともに、その入力信号に対応して
ロジック信号を出力するロジックＩＣとから構成される
発振回路を有することを特徴とする請求項２に記載のイ
ンク残量検出装置。
【請求項４】前記検出手段を介してインクタンク内
のインクなくなったものと判断された場合、インクがな
くなった旨を報知する報知手段を備えたことを特徴とす
る請求項１に記載のインク残量検出装置。
【請求項５】インクタンク内のインクを印字ヘッド
のノズルから記録媒体上に噴射して印字を行う印字装置
に用いられ、インクタンク内のインクの残量を検出する
インク残量検出装置において、前記インクタンク内のインクの残量に応じて変化する抵
抗値を有する抵抗体により構成されたＣＲ発振回路を有
し、インク残量に応じて異なる周波数のパルス信号を発
振するパルス発振手段と、前記パルス発振手段により発生されるパルス信号を受
け、そのパルス信号の発振周波数に基づいてインクの残
量を検出する検出手段とを備えたことを特徴とするイン
ク残量検出装置。
【請求項６】前記パルス発振手段は、自励式の発振
回路であることを特徴とする請求項５に記載のインク残
量検出装置。
【請求項７】前記パルス発振手段は、前記インクタ
ンク内に配設され、インクタンク内に存在するインクと
の協働により前記抵抗体を構成する一対の電極と、前記
電極の一方に接続されたタイミングコンデンサと、前記
抵抗体と並列に設けられ、前記タイミングコンデンサの
静電容量値と前記抵抗体の抵抗値により定まる所定波形
の信号が入力されるとともに、その入力信号に対応して
ロジック信号を出力するロジックＩＣとから構成される
発振回路を有することを特徴とする請求項６に記載のイ
ンク残量検出装置。
【請求項８】前記検出手段を介してインクタンク内
のインクがなくなったものと判断された場合には、イン
クがなくなった旨を報知する報知手段を備えたことを特
徴とする請求項５に記載のインク残量検出装置。