JP2002086749A - Liquid kind identifying method - Google Patents

Liquid kind identifying method

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JP2002086749A
JP2002086749A JP2000280795A JP2000280795A JP2002086749A JP 2002086749 A JP2002086749 A JP 2002086749A JP 2000280795 A JP2000280795 A JP 2000280795A JP 2000280795 A JP2000280795 A JP 2000280795A JP 2002086749 A JP2002086749 A JP 2002086749A
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vibration
frequency
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Munehide Kanetani
Kenji Tsukada
憲児 塚田
宗秀 金谷
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Seiko Epson Corp
セイコーエプソン株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid kind identifying method capable of accurately detecting the kind of a liquid, a liquid container and an ink without the need of a complicated sealing structure, and a liquid container. SOLUTION: A liquid kind identifying method for identifying the kind of a liquid in a liquid container by detecting the frequency of the residual vibration remaining in a piezoelectric device provided in the liquid container, is provided.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、音響インピーダンスの変化を検出することで、その中でも特に、共振周波数の変化を検出することでインク等の液体を収容する液体容器内の液体の種類を検知するための圧電装置(アクチュエータ)が備えられた液体容器に関する。 The present invention relates, by detecting changes in the acoustic impedance, and especially the detection of the type of liquid in the liquid container containing a liquid such as ink by detecting a change in the resonant frequency relates to a piezoelectric device (actuator) is a liquid container provided for. さらに詳しくは、圧力発生手段により圧力発生室のインクを印刷データに対応させて加圧し、ノズル開口からインク滴を吐出させて印刷するインクジェット記録装置に適したインクカートリッジに関するものである。 More specifically, the present invention relates to a pressure generating chamber of the ink pressurized in correspondence with print data, an ink cartridge suitable for ink jet printing apparatus for printing by ejecting ink droplets from the nozzle openings by the pressure generating means.

【0002】 [0002]

【従来の技術】液体容器の1つの例として、ノズル開口からインク滴を吐出させて印刷するインクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジについて以下に述べる。 One example of the Related Art Liquid container, described below an ink cartridge used in the ink jet recording apparatus for printing by ejecting ink droplets from the nozzle openings. インクジェット記録装置は、圧力発生室を加圧する圧力発生手段と、加圧されたインクをノズル開口からインク滴として吐出するノズル開口とを備えたインクジェット記録ヘッドをキャリッジに搭載する。 An ink jet recording apparatus is equipped with a pressure generating means for pressurizing the pressure generating chamber, an ink jet recording head having a nozzle opening for ejecting pressurized ink as ink droplets from the nozzle openings in the carriage. インクジェット記録装置は、インクタンクのインクを流路を介して記録ヘッドに供給しながら印刷を継続可能に構成されている。 An ink jet recording apparatus is continuously configured to be able to print while supplying to the recording head via a flow path the ink in the ink tank. インクタンクは、インクが消費された時点で、ユーザが簡単に交換できるように着脱可能なカートリッジとして構成されている。 Ink tank, when ink is consumed, and is configured as a removable cartridge so that the user can easily replace.

【0003】インクカートリッジはインクの種類が異なる場合がある。 [0003] The ink cartridge there is a case where the type of ink is different. 例えば、記録される画像の要求特性に応じて染料系のインクを使用する場合や、顔料系のインクを使用する場合や、更に特殊な組成のインクを使用する場合が考えられる。 For example, when using a dye ink in response to the required characteristics of the image to be recorded, or when using a pigment ink can be considered when using the ink of more specialized compositions. しかし、従来のインクカートリッジに装着されたセンサによってインクの種類を判定することは困難であった。 However, it is difficult to determine the type of the ink by a sensor mounted on a conventional ink cartridge.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、液体、液体容器、 [0005] The present invention has been made in view of the above problems, a liquid, a liquid container,
及びインクの種別を正確に検出でき、かつ複雑なシール構造を不要とした液体種別識別方法及び液体容器を提供することを目的とする。 And it can be accurately detects the type of ink, and an object of the invention to provide a complex sealing structure unnecessary liquid type identification method, and a liquid container.

【0005】 [0005]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第1の形態における液体種別識別方法は、液体容器に装着される圧電装置を駆動し、圧電装置の駆動によって生じる残留振動によって逆起電力を発生させることで、液体容器内の液体の種別を識別する液体種別識別方法である。 Means for Solving the Problems That is, the liquid type identification method of the first aspect of the present invention drives the piezoelectric device to be mounted on the liquid container, the reverse electromotive force by the residual vibration caused by the driving of the piezoelectric device by generating a liquid type identification method for identifying the type of liquid in the liquid container. 更に、圧電装置の残留振動の所定の複数のピーク間の時間を計測することにより、残留振動の周波数を算出し、周波数を用いて液体の種別を識別することが好ましい。 Furthermore, by measuring the time between a plurality of peaks given of the residual vibration of the piezoelectric device, and calculates the frequency of the residual vibration, it is preferable to identify the type of fluid by using a frequency. また、所定の時間内における圧電装置の残留振動のピーク数を計測することにより、残留振動の周波数を算出し、 Also, by measuring the peak number of the residual vibration of the piezoelectric device within a predetermined time, it calculates the frequency of the residual vibration,
周波数を用いて液体の種別を識別してもよい。 The type of liquid may be identified using the frequency. また、液体容器が、インクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジであってもよい。 Further, the liquid container may be an ink cartridge used in the ink jet recording apparatus.

【0006】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。 [0006] The summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention may also be a sub-combination of these described features.

【0007】 [0007]

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention, also the features described in the embodiments all combinations are not necessarily essential to the invention.

【0008】図1は、インクカートリッジ及びインクジェット記録装置の実施形態を示す。 [0008] Figure 1 shows an embodiment of an ink cartridge and an ink jet recording apparatus. 複数のインクカートリッジ180は、それぞれのインクカートリッジ180 A plurality of ink cartridges 180, each of the ink cartridges 180
に対応した複数のインク導入部182及びホルダー18 Introducing a plurality of inks corresponding to portions 182 and the holder 18
4を有するインクジェット記録装置に装着される。 4 is mounted on the ink jet recording apparatus having a. 複数のインクカートリッジ180は、それぞれ異なった種類、例えば色のインクを収容する。 A plurality of ink cartridges 180, respectively different types, to accommodate, for example, colors of ink. 複数のインクカートリッジ180のそれぞれの底面には、少なくとも音響インピーダンスを検出する手段であるアクチュエータ10 Each of the bottom surface of the plurality of ink cartridges 180, actuators 10 is means for detecting at least acoustic impedance
6が装着されている。 6 is attached. アクチュエータ106をインクカートリッジ180に装着することによって、インクカートリッジ180内のインクの種別を検出することができる。 Actuator 106 by mounting the ink cartridge 180, it is possible to detect the type of ink in the ink cartridge 180.

【0009】図2および図3は、図1のインクカートリッジ180に装着された圧電装置の一実施形態であるアクチュエータ106の詳細および等価回路を示す。 [0009] Figures 2 and 3 show the details and equivalent circuit of the actuator 106 which is an embodiment of a piezoelectric device mounted on the ink cartridge 180 of FIG. ここでいうアクチュエータは、少なくとも音響インピーダンスを検知して液体容器内の液体の種別を検出する方法に用いられる。 The term actuator is used in a method for detecting the type of the liquid in the liquid container by detecting at least acoustic impedance. 特に、残留振動により共振周波数の検出することで、少なくとも音響インピーダンスを検知して液体容器内の液体の種別を検出する方法に用いられる。 In particular, by detecting the resonance frequency by the residual vibration, used in the method of detecting the type of the liquid in the liquid container by detecting at least acoustic impedance. 図2(A)は、アクチュエータ106の拡大平面図である。 2 (A) is an enlarged plan view of the actuator 106. 図2(B)は、アクチュエータ106のB−B断面を示す。 Figure 2 (B) shows the cross section B-B of the actuator 106. 図2(C)は、アクチュエータ106のC-C FIG. 2 (C), C-C of the actuator 106
断面を示す。 Shows a cross-section. さらに図3(A)および図3(B)は、アクチュエータ106の等価回路を示す。 Further, FIG. 3 (A) and FIG. 3 (B) shows an equivalent circuit of the actuator 106. また、図3(C) Further, FIG. 3 (C)
および図3(D)は、それぞれインクカートリッジ内にインクが満たされているときのアクチュエータ106を含む周辺およびその等価回路を示す。 And FIG. 3 (D) shows a peripheral including the actuator 106 and its equivalent circuit when the ink is filled in each ink cartridge.

【0010】アクチュエータ106は、ほぼ中央に円形状の開口161を有する基板178と、開口161を被覆するように基板178の一方の面(以下、表面という)に配備される振動板176と、振動板176の表面の側に配置される圧電層160と、圧電層160を両方からはさみこむ上部電極164および下部電極166 [0010] The actuator 106 has a substrate 178 having a circular opening 161 almost at the center, one surface of the substrate 178 so as to cover the opening 161 (hereinafter, referred to as surface) and the diaphragm 176 to be deployed, the vibration a piezoelectric layer 160 disposed on the side of the surface of the plate 176, the upper sandwiching from both the piezoelectric layer 160 electrode 164 and the lower electrode 166
と、上部電極164と電気的に結合する上部電極端子1 When the upper electrode terminal 1 is electrically coupled to the upper electrode 164
68と、下部電極166と電気的に結合する下部電極端子170と、上部電極164および上部電極端子168 68, and the lower electrode terminal 170 for electrically coupling the lower electrode 166, upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168
の間に配設され、かつ両者を電気的に結合する補助電極172と、を有する。 Disposed between, and having an auxiliary electrode 172 electrically coupling the two, the. 圧電層160、上部電極164および下部電極166はそれぞれの主要部として円形部分を有する。 The piezoelectric layer 160 has a circular part the upper electrode 164 and lower electrode 166 as the respective main portion. 圧電層160、上部電極164および下部電極166のそれぞれの円形部分は圧電素子を形成する。 Piezoelectric layer 160, each of the circular portion of the upper electrode 164 and lower electrode 166 form a piezoelectric element.

【0011】振動板176は、基板178の表面に、開口161を覆うように形成される。 [0011] vibration plate 176 comprises a substrate 178, is formed so as to cover the opening 161. キャビティ162 Cavity 162
は、振動板176の開口161と面する部分と基板17 Includes a portion facing the opening 161 of the vibrating plate 176 substrate 17
8の表面の開口161とによって形成される。 Formed by the opening 161 of the surface of 8. 基板17 Substrate 17
8の圧電素子とは反対側の面(以下、裏面という)は液体容器側に面しており、キャビティ162は液体と接触するように構成されている。 Opposite surfaces 8 piezoelectric element (hereinafter, referred to as rear surface) faces the liquid container side, the cavity 162 is configured to contact the liquid. キャビティ162内に液体が入っても基板178の表面側に液体が漏れないように、振動板176は基板178に対して液密に取り付けられる。 As the liquid does not leak to the surface side of the well into the liquid substrate 178 in the cavity 162, the diaphragm 176 is attached to a liquid-tight with respect to the substrate 178.

【0012】下部電極166は振動板176の表面、即ち液体容器とは反対側の面に位置しており、下部電極1 [0012] The lower electrode 166 is located on the surface opposite to the surface of the vibration plate 176, i.e. the liquid container, the lower electrode 1
66の主要部である円形部分の中心と開口161の中心とがほぼ一致するように取り付けられている。 And centers of opening 161 of a main part circular portion 66 is mounted so as to coincide substantially. なお、下部電極166の円形部分の面積が開口161の面積よりも小さくなるように設定されている。 The area of ​​the circular portion of the lower electrode 166 is set to be smaller than the area of ​​the opening 161. 一方、下部電極1 On the other hand, the lower electrode 1
66の表面側には、圧電層160が、その円形部分の中心と開口161の中心とがほぼ一致するように形成されている。 On the surface side of 66, the piezoelectric layer 160, the center of the opening 161 of the circular portion is formed so as to coincide substantially. 圧電層160の円形部分の面積は、開口161 Area of ​​the circular portion of the piezoelectric layer 160, an aperture 161
の面積よりも小さく、かつ下部電極166の円形部分の面積よりも大きくなるように設定されている。 It is set to be larger than the area of ​​the circular portion of the small and the lower electrode 166 than the area of.

【0013】一方、圧電層160の表面側には、上部電極164が、その主要部である円形部分の中心と開口1 Meanwhile, on the surface side of the piezoelectric layer 160, upper electrode 164, the center and the opening 1 of the circular portion which is the main part
61の中心とがほぼ一致するように形成される。 61 and the center of is formed so as to coincide substantially. 上部電極164の円形部分の面積は、開口161および圧電層160の円形部分の面積よりも小さく、かつ下部電極1 The area of ​​the circular portion of the upper electrode 164, smaller than the area of ​​the circular portion of the opening 161 and the piezoelectric layer 160, and the lower electrode 1
66の円形部分の面積よりも大きくなるよう設定されている。 It is set to be larger than the area of ​​the circular portion 66.

【0014】したがって、圧電層160の主要部は、上部電極164の主要部と下部電極166の主要部とによって、それぞれ表面側と裏面側とから挟みこまれる構造となっていて、圧電層160を効果的に変形駆動することができる。 [0014] Thus, the main portion of the piezoelectric layer 160 by the main portion of the upper electrode 164 and the main portion of the lower electrode 166, has a structure sandwiched from the respective front side and back side, the piezoelectric layer 160 it can be effectively deformed and driven. 圧電層160、上部電極164および下部電極166のそれぞれの主要部である円形部分がアクチュエータ106における圧電素子を形成する。 Piezoelectric layer 160, each of the circular portion which is the main part of the upper electrode 164 and lower electrode 166 form a piezoelectric element in the actuator 106. 上述のように圧電素子は振動板176に接している。 The piezoelectric element as described above is in contact with the vibrating plate 176. また、上部電極164の円形部分、圧電層160の円形部分、下部電極166の円形部分および開口161のうちで、面積が最も大きいのは開口161である。 Moreover, the circular portion of the upper electrode 164, circular portion of the piezoelectric layer 160, among the circular portion and the opening 161 of the lower electrode 166, the largest area is the opening 161. この構造によって、振動板176のうち実際に振動する振動領域は、開口161によって決定される。 This structure, the vibration area which actually vibrates within the vibrating plate 176 is determined by the opening 161. また、上部電極164の円形部分、圧電層160の円形部分および下部電極16 Moreover, the circular portion of the upper electrode 164, circular portion and the lower electrode 16 of the piezoelectric layer 160
6の円形部分は開口161より面積が小さいので、振動板176がより振動しやすくなる。 Since the circular portion 6 has a smaller area than the opening 161, the vibration plate 176 more easily vibrate. さらに、圧電層16 Moreover, the piezoelectric layer 16
0と電気的に接続する下部電極166の円形部分および上部電極164の円形部分のうち、下部電極166の円形部分の方が小さい。 0 and of the circular portion of the circular portion and the upper electrode 164 of the lower electrode 166 which is electrically connected, smaller in the circular portion of the lower electrode 166. 従って、下部端子166の円形部分が圧電層160のうち圧電効果を発生する部分を決定する。 Therefore, the circular portion of the lower terminal 166 determines the portion which generates the piezoelectric effect within the piezoelectric layer 160.

【0015】上部電極端子168は、補助電極172を介して上部電極164と電気的に接続するように振動板176の表面側に形成される。 The upper electrode terminal 168 is formed on the surface side of the vibrating plate 176 so as to be electrically connected to the upper electrode 164 via the auxiliary electrode 172. 一方、下部電極端子17 On the other hand, the lower electrode terminal 17
0は、下部電極166に電気的に接続するように振動板176の表面側に形成される。 0 is formed on the surface side of the vibrating plate 176 so as to be electrically connected to the lower electrode 166. 上部電極164は、圧電層160の表面側に形成されるため、上部電極端子16 Since the upper electrode 164 is formed on the surface side of the piezoelectric layer 160, the upper electrode terminal 16
8と接続する途中において、圧電層160の厚さと下部電極166の厚さとの和に等しい段差を有する必要がある。 In the course of connection 8 and should have equal step to the sum of the thickness of the lower electrode 166 of the piezoelectric layer 160. 上部電極164だけでこの段差を形成することは難しく、かりに可能であったとしても上部電極164と上部電極端子168との接続状態が弱くなってしまい、切断してしまう危険がある。 It is difficult to simply upper electrode 164 to form the stepped, would also weakened connection between the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168 as was tentatively possible, there is a danger of cutting. そこで、補助電極172を補助部材として用いて上部電極164と上部電極端子16 Therefore, the upper electrode 164 using the auxiliary electrode 172 as an auxiliary member and the upper electrode terminal 16
8とを接続させている。 It is made to connect the 8. このようにすることで、圧電層160も上部電極164も補助電極172に支持された構造となり、所望の機械的強度を得ることができ、また上部電極164と上部電極端子168との接続を確実にすることが可能となる。 In this way, the piezoelectric layer 160 may be an upper electrode 164 becomes supported structure to the auxiliary electrode 172, it is possible to obtain a desired mechanical strength, also ensures the connection between the upper electrode 164 and the upper electrode terminal 168 it is possible to to.

【0016】なお、圧電素子と振動板176のうちの圧電素子に直面する振動領域とが、アクチュエータ106 [0016] Incidentally, the vibration region facing the piezoelectric element out of the piezoelectric element vibrating plate 176, the actuator 106
において実際に振動する振動部である。 A vibrating section which actually vibrates in. また、アクチュエータ106に含まれる部材は、互いに焼成されることによって一体的に形成されることが好ましい。 Also, members included in the actuator 106 are preferably integrally formed by being sintered with one another. アクチュエータ106を一体的に形成することによって、アクチュエータ106の取り扱いが容易になる。 By integrally forming the actuator 106, the handling of the actuator 106 becomes easy. さらに、基板178の強度を高めることによって振動特性が向上する。 Furthermore, to improve the vibration characteristics by increasing the strength of the substrate 178. 即ち、基板178の強度を高めることによって、アクチュエータ106の振動部のみが振動し、アクチュエータ106のうち振動部以外の部分が振動しない。 That is, by increasing the strength of the substrate 178, only the vibration part of the actuator 106 vibrates and portions except for the vibrating section of the actuator 106 does not vibrates. また、アクチュエータ106の振動部以外の部分が振動しないためには、基板178の強度を高めるのに対し、アクチュエータ106の圧電素子を薄くかつ小さくし、振動板176を薄くすることによって達成できる。 Further, in order to portions other than the vibration part of the actuator 106 is not vibrated, whereas increasing the strength of the substrate 178, and thin piezoelectric element of the actuator 106 is reduced, can be achieved by reducing the vibration plate 176.

【0017】圧電層160の材料としては、ジルコン酸チタン酸鉛(PZT)、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン(PLZT)または鉛を使用しない鉛レス圧電膜を用いることが好ましく、基板178の材料としてジルコニアまたはアルミナを用いることが好ましい。 [0017] As the material of the piezoelectric layer 160, lead zirconate titanate (PZT), is possible to use lead-free piezoelectric film not using lead lanthanum zirconate titanate (PLZT) or lead Preferably, the zirconia as a material of the substrate 178 or it is preferable to use alumina. また、振動板176には、基板178と同じ材料を用いることが好ましい。 Further, the diaphragm 176, it is preferable to use the same material as the substrate 178. 上部電極164、下部電極166、上部電極端子168および下部電極端子170は、導電性を有する材料、例えば、金、銀、銅、プラチナ、アルミニウム、ニッケルなどの金属を用いることができる。 The upper electrode 164, lower electrode 166, the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170, a conductive material, for example, gold, silver, copper, platinum, aluminum, a metal such as nickel.

【0018】上述したように構成されるアクチュエータ106は、液体を収容する容器に適用することができる。 [0018] The actuator 106 constructed as described above, can be applied to a container containing a liquid. 例えば、インクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジやインクタンク、あるいは記録ヘッドを洗浄するための洗浄液を収容した容器などに装着することができる。 For example, it can be mounted like a container containing a cleaning liquid for cleaning the ink cartridge and an ink tank used in an ink jet recording apparatus or the recording head.

【0019】図2および図3に示されるアクチュエータ106は、液体容器の所定の場所に、キャビティ162 [0019] The actuator 106 shown in FIGS. 2 and 3, in place of the liquid container, the cavity 162
を液体容器内に収容される液体と接触するように装着される。 The mounted in contact with the liquid contained in the liquid container. アクチュエータ106は、液体と接触することにより少なくとも音響インピーダンスを検出する。 The actuator 106 detects at least acoustic impedance by contact with the liquid. 音響インピーダンスを検出することによってアクチュエータ1 Actuator by detecting an acoustic impedance 1
06は、インクカートリッジ180内の液体の種類を検出することが可能である。 06, it is possible to detect the type of liquid in the ink cartridge 180.

【0020】ここでアクチュエータ106によって液体の種別を検出する原理について説明する。 The described principle of detecting the type of the liquid by the actuator 106 here.

【0021】媒体の音響インピーダンスの変化を検出するには、媒体のインピーダンス特性またはアドミッタンス特性を測定する。 [0021] To detect changes in the acoustic impedance of the medium, measuring the impedance characteristics or admittance property of the medium. インピーダンス特性またはアドミッタンス特性を測定する場合には、例えば伝送回路を利用することができる。 When measuring the impedance characteristic or admittance characteristic can be utilized, for example, transmission circuit. 伝送回路は、媒体に一定電圧を印加し、周波数を変えて媒体に流れる電流を測定する。 Transmission circuit applies a constant voltage to the medium and measures the electric current flowing through the medium by changing the frequency. または、伝送回路は、媒体に一定電流を供給し、周波数を変えて媒体に印加される電圧を測定する。 Or, the transmission circuit supplies a constant current to the medium and measures the voltage applied to the medium by changing the frequency. 伝送回路で測定された電流値または電圧値の変化は音響インピーダンスの変化を示す。 Change of measured current or voltage value at the transmission circuit shows the change in acoustic impedance. また、電流値または電圧値が極大または極小となる周波数fmの変化も音響インピーダンスの変化を示す。 The change of frequency fm current value or voltage value becomes maximum or minimum also shows the change in acoustic impedance.

【0022】上記の方法とは別に、アクチュエータは、 [0022] Apart from the above-described method, the actuator,
液体の音響インピーダンスの変化を共振周波数のみの変化を用いて検出することができる。 Changes in the acoustic impedance of the liquid can be detected using a change in only the resonance frequency. 液体の音響インピーダンスの変化を利用する方法として、アクチュエータの振動部が振動した後に振動部に残留する残留振動によって生ずる逆起電力を測定することによって共振周波数を検出する方法を用いる場合には、例えば圧電素子を利用することができる。 As a method of utilizing a change of acoustic impedance of the liquid, when the vibration part of the actuator use a method of detecting the resonant frequency by measuring the counter electromotive force generated by residual vibration remaining in the vibration part after the vibration, for example, it can utilize a piezoelectric element. 圧電素子は、アクチュエータの振動部に残留する残留振動により逆起電力を発生する素子であり、アクチュエータの振動部の振幅によって逆起電力の大きさが変化する。 The piezoelectric element is an element for generating counter electromotive force by the residual vibration remaining in the vibration part of the actuator, the magnitude of the counter electromotive force varies with the amplitude of the vibration part of the actuator. 従って、アクチュエータの振動部の振幅が大きいほど検出がしやすい。 Therefore, it is easy to detect as the amplitude of the vibration part of the actuator is large. また、アクチュエータの振動部における残留振動の周波数によって逆起電力の大きさが変化する周期が変わる。 The period in which the magnitude of the counter electromotive force by the frequency of the residual vibration of the vibration part of the actuator is changed is changed. 従って、アクチュエータの振動部の周波数は逆起電力の周波数に対応する。 Therefore, the frequency of the vibration part of the actuator corresponds to the frequency of the counter electromotive force. ここで、共振周波数は、アクチュエータの振動部と振動部に接する媒体との共振状態における周波数をいう。 The resonance frequency refers to a frequency in resonance state of the medium in contact with the vibration part and the vibration part of the actuator.

【0023】共振周波数fsを得るために、振動部と媒体とが共振状態であるときの逆起電力測定によって得られた波形をフーリエ変換する。 [0023] To obtain the resonant frequency fs, the waveform obtained by the counter electromotive force measured when the vibrating section and the medium is resonant condition is Fourier transformed. アクチュエータの振動は、一方向だけの変形ではなく、たわみや伸長等様々な変形をともなうので、共振周波数fsを含め様々な周波数を有する。 Vibration of the actuator is not a variant of the one-way only, since accompanied by deflection and extension, etc. Various modifications has various frequencies including the resonance frequency fs. よって、圧電素子と媒体とが共振状態であるときの逆起電力の波形をフーリエ変換し、最も支配的な周波数成分を特定することで、共振周波数fsを判断する。 Thus, the counter electromotive force waveform when the piezoelectric element and the medium is resonant condition is Fourier transform, by identifying the most dominant frequency component, determines the resonance frequency fs.

【0024】周波数fmは、媒体のアドミッタンスが極大またはインピーダンスが極小であるときの周波数である。 [0024] The frequency fm is a frequency when the admittance of the medium is maximum or the impedance is minimum. 共振周波数fsとすると、周波数fmは、媒体の誘電損失または機械的損失などによって、共振周波数fs When the resonance frequency fs, frequency fm is such as by dielectric loss, or mechanical loss of the medium, the resonance frequency fs
に対しわずかな誤差を生ずる。 Cause a slight error for. しかし、実測される周波数fmから共振周波数fsを導出することは手間がかかるため、一般には、周波数fmを共振周波数に代えて使用する。 However, because the time is takes to derive the resonance frequency fs from the frequency fm which is actually measured, in general, it is used instead of the frequency fm to the resonant frequency. ここで、アクチュエータ106の出力を伝送回路に入力することで、アクチュエータ106は少なくとも音響インピーダンスを検出することができる。 Here, by inputting an output of the actuator 106 to the transmission circuit, the actuator 106 can detect at least acoustic impedance.

【0025】媒体のインピーダンス特性またはアドミッタンス特性を測定し周波数fmを測定する方法と、アクチュエータの振動部における残留振動振動によって生ずる逆起電力を測定することによって共振周波数fsを測定する方法と、によって特定される共振周波数に差がほとんど無いことが実験によって証明されている。 The identification and method for measuring the impedance characteristic or admittance characteristic measured frequency fm of the medium, and a method of measuring resonance frequency fs by measuring the counter electromotive force generated by residual vibration vibration in the vibration part of the actuator, by the difference in the resonance frequency that hardly has been demonstrated by the experiments.

【0026】アクチュエータ106の振動領域は、振動板176のうち開口161によって決定されるキャビティ162を構成する部分である。 The vibrating region of the actuator 106 is a portion constituting a cavity 162 that is determined by the opening 161 of the diaphragm 176. 液体容器内に液体が充分に収容されている場合には、キャビティ162内には、液体が満たされ、振動領域は液体容器内の液体と接触する。 When in the liquid container is a liquid are well accommodated in the cavity 162, the liquid is filled, the vibrating region contacts with the liquid in the liquid container. 一方で、液体容器内に液体が充分にない場合には、振動領域は液体容器内のキャビティに残った液体と接するか、あるいは液体と接触せず、気体または真空と接触する。 On the other hand, when the liquid is not sufficiently in the liquid container, the vibration area is either in contact with the remaining liquid into the cavity in the liquid container, or not in contact with the liquid, in contact with gas or vacuum.

【0027】ここで、図2および図3を参照しながら逆起電力の測定による媒体とアクチュエータ106の振動部との共振周波数から液体容器内の液体の種類を検出する動作および原理について説明する。 [0027] Here, the operation and principle for detecting the type of the liquid in the liquid container from the resonance frequency of the vibration part of the medium and the actuator 106 by measurement of the counter electromotive force with reference to FIGS. アクチュエータ1 Actuator 1
06において、上部電極端子168および下部電極端子170を介して、それぞれ上部電極164および下部電極166に電圧を印加する。 In 06, via the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170, a voltage is applied to the upper electrode 164 and lower electrode 166, respectively. 圧電層160のうち、上部電極164および下部電極166に挟まれた部分には電界が生じる。 Of the piezoelectric layer 160, an electric field is generated in the portion sandwiched between the upper electrode 164 and lower electrode 166. その電界によって、圧電層160は変形する。 By the electric field, the piezoelectric layer 160 is deformed. 圧電層160が変形することによって振動板176 Vibrating plate 176 by the piezoelectric layer 160 is deformed
のうちの振動領域がたわみ振動する。 Vibration area is deflected to the vibration of the. 圧電層160が変形した後しばらくは、たわみ振動がアクチュエータ10 After the piezoelectric layer 160 is deformed while, bending vibration actuator 10
6の振動部に残留する。 Remaining in the vibration part of the 6.

【0028】残留振動は、アクチュエータ106の振動部と媒体との自由振動である。 The residual vibration is a free vibration between the vibration part of the actuator 106 and the medium. 従って、圧電層160に印加する電圧をパルス波形あるいは矩形波とすることで、電圧を印加した後に振動部と媒体との共振状態を容易に得ることができる。 Therefore, when the voltage applied to the piezoelectric layer 160 and the pulse waveform or rectangular wave, it is possible to obtain a resonance state between the vibration part and the medium easily after applying the voltage. 残留振動は、アクチュエータ1 Residual vibration, the actuator 1
06の振動部を振動させるため、圧電層160をも変形する。 For vibrating the vibrating portion 06 also deforms the piezoelectric layer 160. 従って、圧電層160は逆起電力を発生する。 Therefore, the piezoelectric layer 160 generates a counter electromotive force. その逆起電力は、上部電極164、下部電極166、上部電極端子168および下部電極端子170を介して検出される。 Its counter electromotive force, the upper electrode 164, lower electrode 166, is detected via the upper electrode terminal 168 and the lower electrode terminal 170. 検出された逆起電力によって、共振周波数が特定できるため、液体容器内の液体の種類を検出することができる。 By the detected counter electromotive force, since it identified resonance frequencies, it is possible to detect the type of the liquid in the liquid container.

【0029】一般に、共振周波数fsは、 fs=1/(2*π*(M*Cact) 1/2 ) (式1) で表される。 [0029] Generally, the resonance frequency fs, fs = 1 / (2 * π * (M * Cact) 1/2) represented by formula (1). ここで、Mは振動部のイナータンスMact Here, M of the vibrating part inertance Mact
と付加イナータンスM'との和である。 Is the sum of the additional inertance M 'and. Cactは振動部のコンプライアンスである。 Cact is the compliance of the vibration part.

【0030】図2(C)は、本実施例において、キャビティにインクが残存していないときのアクチュエータ1 [0030] FIG. 2 (C), in this embodiment, the actuator 1 when the ink in the cavity does not remain
06の断面図である。 06 is a cross-sectional view of. 図3(A)および図3(B)は、キャビティにインクが残存していないときのアクチュエータ106の振動部およびキャビティ162の等価回路である。 FIGS. 3 (A) and 3 (B) is an equivalent circuit of the vibration part and the cavity 162 of the actuator 106 when the ink in the cavity does not remain.

【0031】Mactは、振動部の厚さと振動部の密度との積を振動部の面積で除したものであり、さらに詳細には、図3(A)に示すように、 Mact=Mpzt+Melectrode1+Melectrode2+Mvib (式2) と表される。 [0031] Mact is the product of the thickness and density of the vibration part of the vibrating portion is obtained by dividing the area of ​​the vibration part, more particularly, as shown in FIG. 3 (A), Mact = Mpzt + Melectrode1 + Melectrode2 + Mvib (formula It is expressed as 2). ここで、Mpztは、振動部における圧電層160の厚さと圧電層160の密度との積を圧電層16 Here, Mpzt the piezoelectric layer the product of the thickness and density of the piezoelectric layer 160 of the piezoelectric layer 160 in the vibration portion 16
0の面積で除したものである。 It is obtained by dividing the area of ​​0. Melectrode1は、振動部における上部電極164の厚さと上部電極164の密度との積を上部電極164の面積で除したものである。 Melectrode1 is obtained by dividing the product of the thickness and density of the upper electrode 164 of the upper electrode 164 in the vibration part by the area of ​​the upper electrode 164. M
electrode2は、振動部における下部電極166の厚さと下部電極166の密度との積を下部電極166の面積で除したものである。 electrode2 is one in which the product of the thickness and density of the lower electrode 166 of the lower electrode 166 in the vibration part, divided by the area of ​​the lower electrode 166. Mvibは、振動部における振動板1 Mvib the vibration in the vibration portion plate 1
76の厚さと振動板176の密度との積を振動板176 76 thickness and vibrating the product of the density of the vibrating plate 176 plate 176
の振動領域の面積で除したものである。 It is calculated by dividing by the area of ​​the vibration region of. ただし、Mact However, Mact
を振動部全体としての厚さ、密度および面積から算出することができるように、本実施例では、圧電層160、 The thickness of the whole vibration part, so that it can be calculated from the density and area, in this embodiment, the piezoelectric layer 160,
上部電極164、下部電極166および振動板176の振動領域のそれぞれの面積は、上述のような大小関係を有するものの、相互の面積の差は微小であることが好ましい。 The upper electrode 164, each of the area of ​​the vibration area of ​​the lower electrode 166 and the vibrating plate 176, but has a magnitude relation as described above, it is preferable that the difference in area of ​​each other is very small. また、本実施例において、圧電層160、上部電極164および下部電極166においては、それらの主要部である円形部分以外の部分は、主要部に対して無視できるほど微小であることが好ましい。 Further, in this embodiment, the piezoelectric layer 160, the upper electrode 164 and lower electrode 166, the portion other than the circular portion which is their main part is preferably small enough to be ignored for the main parts. 従って、アクチュエータ106において、Mactは、上部電極164、 Therefore, in the actuator 106, Mact is the upper electrode 164,
下部電極166、圧電層160および振動板176のうちの振動領域のそれぞれのイナータンスの和である。 The lower electrode 166 is the sum of the respective inertance of the oscillating regions out of the piezoelectric layer 160 and the vibrating plate 176. また、コンプライアンスCactは、上部電極164、下部電極166、圧電層160および振動板176のうちの振動領域によって形成される部分のコンプライアンスである。 Moreover, the compliance Cact is an upper electrode 164, lower electrode 166, a part of the compliance formed by the oscillating region of the piezoelectric layer 160 and the vibrating plate 176.

【0032】尚、図3(A)、図3(B)、及び図3 [0032] Incidentally, FIG. 3 (A), the FIG. 3 (B), the and 3
(D)は、アクチュエータ106の振動部およびキャビティ162の等価回路を示すが、これらの等価回路において、Cactはアクチュエータ106の振動部のコンプライアンスを示す。 (D) is the vibrating section of the actuator 106 and an equivalent circuit of the cavity 162, but in these equivalent circuits, Cact indicates compliance of the vibration part of the actuator 106. Cpzt、Celectrode1、Celectrode Cpzt, Celectrode1, Celectrode
2およびCvibはそれぞれ振動部における圧電層160、 2 and Cvib the piezoelectric layer 160 in each vibrating portion,
上部電極164、下部電極166および振動板176のコンプライアンスを示す。 The upper electrode 164, indicating the compliance of the lower electrode 166 and the vibrating plate 176. Cactは、以下の式3で表される。 Cact is expressed by Equation 3 below.

【0033】 1/Cact=(1/Cpzt)+(1/Celectrode1)+(1/Celectrode2)+(1/Cvi b) (式3) 式2および式3より、図3(A)は、図3(B)のように表すこともできる。 [0033] than 1 / Cact = (1 / Cpzt) + (1 / Celectrode1) + (1 / Celectrode2) + (1 / Cvi b) (Equation 3) 2 and Formula 3, FIG. 3 (A), FIG. 3 can also be expressed as (B).

【0034】コンプライアンスCactは、振動部の単位面積に圧力をかけたときの変形によって媒体を受容できる体積を表す。 The compliance Cact denotes a volume capable of receiving a medium by deformation when pressure is applied to the unit area of ​​the vibrating section. また、コンプライアンスCactは、変形のし易さを表すといってもよい。 Moreover, the compliance Cact may be said to represent the deformability.

【0035】図3(C)は、液体容器に液体が十分に収容され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が満たされている場合のアクチュエータ106の断面図を示す。 [0035] FIG. 3 (C), the liquid is sufficiently contained in the liquid container is a cross sectional view of the actuator 106 when the liquid is filled on the periphery of the oscillating region of the actuator 106. 図3(C)のM'maxは、液体容器に液体が十分に収容され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が満たされている場合の付加イナータンスM'の最大値を表す。 M'max of FIG. 3 (C), the liquid is sufficiently contained in the liquid container, represents the maximum value of the additional inertance M 'when the liquid is filled on the periphery of the oscillating region of the actuator 106. M' maxは、 M 'max is,

【0036】 M'max=(π*ρ/(2*k 3 ))*(2*(2*k*a) 3 /(3*π))/(π*a 2 ) 2 (式4) (aは振動部の半径、ρは媒体の密度、kは波数である。) [0036] M'max = (π * ρ / ( 2 * k 3)) * (2 * (2 * k * a) 3 / (3 * π)) / (π * a 2) 2 ( Equation 4) (a is the radius of the vibrating section, [rho is the density of the medium, k is the wave number.)

【0037】で表される。 Represented by [0037]. 尚、式4は、アクチュエータ106の振動領域が半径aの円形である場合に成立する。 Note that Equation 4 is satisfied when the vibrating region of the actuator 106 is a circle of radius a. 付加イナータンスM'は、振動部の付近にある媒体の作用によって、振動部の質量が見かけ上増加していることを示す量である。 Additional inertance M 'by the action of the medium existing in the neighborhood of the vibration part is an amount indicating that the mass of the vibration part is apparently increased. 式4からわかるように、M'max As can be seen from the equation 4, M'max
は振動部の半径aと、媒体の密度ρとによって大きく変化する。 Varies greatly with the radius a of the vibration part, by the density of the medium [rho. つまり媒体が互いに種別の異なる液体である場合、密度ρが異なるので付加イナータンスの最大値M' That is, when the medium is a liquids having different types from each other, the maximum value M of the additional inertance the density ρ is different '
maxが変化し、共振周波数fsも変化する。 max changes, also changes the resonance frequency fs. 従って、共振周波数fsを特定することで液体の種別を特定できる。 Therefore, it specifies the type of liquid by identifying the resonance frequency fs.

【0038】波数kは、 k=2*π*fact/c (式5) (factは液体が触れていないときの振動部の共振周波数である。cは媒体中を伝播する音響の速度である。) The wave number k is, k = 2 * π * fact / c (Equation 5) (fact is the resonance frequency of the vibration part when not touching the liquid .c is the sound speed propagating in the medium .)

【0039】で表される。 Represented by [0039].

【0040】図3(D)は、液体容器に液体が十分に収容され、アクチュエータ106の振動領域の周辺に液体が満たされている図3(C)の場合のアクチュエータ1 [0040] FIG. 3 (D) liquid is sufficiently contained in the liquid container, the actuator 1 in the case of FIG liquid is filled around the vibrating region of the actuator 106 3 (C)
06の振動部およびキャビティ162の等価回路を示す。 Vibrating portion 06 and an equivalent circuit of the cavity 162.

【0041】付加イナータンスM'は音響インピーダンス特性にも影響するので、残留振動によりアクチュエータ106に発生する逆起電力を測定する方法は、少なくとも音響インピーダンスの変化を検出しているともいえる。 [0041] Since the additional inertance M 'also affects the acoustic impedance characteristic, a method of measuring a counter electromotive force generated in the actuator 106 by the residual vibration, it can be said that detects at least changes in the acoustic impedance.

【0042】また、本実施例によれば、アクチュエータ106が振動を発生してその後の残留振動によりアクチュエータ106に発生する逆起電力を測定している。 Further, according to this embodiment, the actuator 106 is measuring the counter electromotive force generated in the actuator 106 by the subsequent residual vibration to generate vibration. しかし、アクチュエータ106の振動部が駆動電圧による自らの振動によって液体に振動を与えることは必ずしも必要ではない。 However, the vibrating section of the actuator 106 gives vibration to a liquid by its own vibration by a drive voltage is not always necessary. 即ち、振動部が自ら発振しなくても、それと接触しているある範囲の液体と共に振動することで、圧電層160がたわみ変形する。 That is, the vibrating section is without oscillation themselves therewith by vibration with a range of liquid in contact, the piezoelectric layer 160 is bent and deformed. この残留振動が圧電層160に逆起電力電圧を発生させ、上部電極164 This residual vibration generates the counter electromotive force voltage in the piezoelectric layer 160, upper electrode 164
および下部電極166にその逆起電力電圧を伝達する。 And transmitting the back EMF voltage to the lower electrode 166.
この現象を利用することで媒体の状態を検出してもよい。 It may detect a state of the medium by utilizing this phenomenon. 例えば、インクジェット記録装置において、印字時における印字ヘッドの走査によるキャリッジの往復運動による振動によって発生するアクチュエータの振動部の周囲の振動を利用してインクタンクまたはその内部のインクの状態を検出してもよい。 For example, in an ink jet recording apparatus, even when detecting the state of the ink tank or the ink that by utilizing the vibration around the vibration part of the actuator generated by vibration by the reciprocating motion of the carriage by scanning of the print head during printing good.

【0043】アクチュエータ106が発振する周波数は、非可聴領域の周波数であることが好ましい。 The frequency at which the actuator 106 oscillates is preferably frequency of the non-audible range. 例えば、100kHzから500kHzの間の周波数であることが好ましい。 For example, it is preferable from 100kHz a frequency between 500 kHz. 近年、インクジェット式記録装置は、 Recently, an ink jet recording apparatus,
動作時に発生する音が極めて小さくなってきており、アクチュエータ106が駆動時に発生する周波数が、可聴領域であると、アクチュエータ106が発生する音が相対的に際立ってしまい、記録装置の使用者が不快に感じることがある。 Sound generated during operation have become extremely small, the frequency of the actuator 106 is generated during driving, if it is audible range, the sound actuator 106 is generated, it will stand out relatively, discomfort the user of the recording apparatus sometimes feel. したがって、アクチュエータ106が発振する周波数を非可聴領域の周波数に設定することで、 Therefore, the actuator 106 sets the frequency of oscillation to the frequency of the non-audible range,
記録装置の使用者が、アクチュエータ106が発生する振動を不快に感じないようにすることが望ましい。 The user of the recording apparatus, it is desirable that the actuator 106 is prevented uncomfortable vibration generated.

【0044】図4は、インクの密度とインクおよび振動部の共振周波数fsとの関係を示す。 [0044] Figure 4 shows the relationship between the resonance frequency fs of the density and the ink and the vibration part of the ink. 図4に示すように、インク密度が高くなると、付加イナータンスが大きくなるので共振周波数fsが低下する。 As shown in FIG. 4, when the ink density increases, the resonant frequency fs decreases because the additional inertance increases. すなわち、インクの種類によって共振周波数fsが異なる。 That is, the resonance frequency fs varies depending on the type of ink. したがって共振周波数fsを測定することによって、記録装置に装着されたインクカートリッジに収容されたインクの種類を判定することができる。 By measuring the resonant frequency fs Therefore, it is possible to determine the type of ink contained in the mounted ink cartridge to the recording apparatus.

【0045】インクの種類を判定する目的は、例えば、 [0045] It is an object determines the type of ink, for example,
インクカートリッジが使用される国及び地域によって、 By country and region in which the ink cartridge is used,
その国及び地域に適したインクの種類が異なる場合があるからである。 Type of ink suitable for the country and region are in some cases differ. 例えば、気温の高い地域においては、粘度が高いインク、例えば染料系のインクを使用し、気温の低い国においては、粘度が低いインク、例えば顔料系のインクを使用する必要がある。 For example, in a high temperature region, by using the ink viscosity is high, for example, a dye ink, in the low temperature countries, it is necessary to use the ink viscosity is low, for example, a pigment ink. したがって、共振周波数を測定してインクの種類を判定することによりインクカートリッジが使用される国や地域に適したインクカートリッジであるかどうかが判定できる。 Therefore, it can be determined whether the ink cartridge suitable for the country or region in which the ink cartridge is used by determining the type of ink by measuring the resonant frequency. また、国や地域によっては、特定の材料、例えばナトリウム等が、インクに使用されることが規制されている。 Also, depending on the country or region, certain materials, such as sodium and the like, to be used in the ink is restricted. 共振周波数を測定することにより、使用が規制されている材料を使用しているインクを記録装置に装着した場合に、インクカートリッジの使用者に警告を与えることができる。 By measuring the resonant frequency, it can be given in the case of mounting the ink using the material used is restricted to a recording apparatus, a warning to the user of the ink cartridge.

【0046】図5は、アクチュエータ106を振動させた後の、アクチュエータ106の残留振動の波形と残留振動の測定方法とを示す。 [0046] Figure 5 shows after the actuator 106 to vibrate, and a method of measuring the waveform and the residual vibration of the residual vibration of the actuator 106. 図5において、縦軸はアクチュエータ106の残留振動によって発生した逆起電力の電圧を示し、横軸は時間を示す。 5, the vertical axis represents the back EMF voltage generated by the residual vibration of the actuator 106, the horizontal axis represents time. アクチュエータ106 Actuator 106
の残留振動によって、図5に示すように電圧のアナログ信号の波形が発生する。 The residual vibration of the waveform of the voltage analog signal as shown in FIG. 5 is generated. 次に、アナログ信号を、信号の周波数に対応するデジタル数値に変換する。 Next, converts the analog signal to a digital value corresponding to the frequency of the signal.

【0047】図5に示した例においては、アナログ信号の4パルス目から8パルス目までの4個のパルスが生じる時間を計測することによって、共振周波数を算出する。 [0047] In the example shown in FIG. 5, by measuring four times the pulse occurs from the fourth pulse of the analog signal to the 8th pulse, to calculate the resonance frequency.

【0048】より詳細には、アクチュエータ106が発振した後、予め設定された所定の基準電圧を低電圧側から高電圧側へ横切る回数をカウントする。 [0048] More particularly, after the actuator 106 oscillates, counts the number of times the predetermined reference voltage set in advance crosses from the low voltage side to the high voltage side. デジタル信号を4カウントから8カウントまでの間をHighとし、 Between the digital signal from the fourth count to the eighth count and High,
所定のクロックパルスによって4カウントから8カウントまでの時間を計測する。 Measuring the time from the 4th count to the 8th count by a predetermined clock pulse.

【0049】アナログ波形の4カウント目から数えるのは、アクチュエータ106の振動が安定してから計測をはじめるためである。 The counting from the fourth count of the analogue waveform, the vibration of the actuator 106 is to begin measuring the stable. 4カウント目からとし-たのは単なる一例であって、任意のカウントから数えてもよい。 4 from the count th and - was of is merely an example, it may be counted from any count.
ここでは、4カウント目から8カウント目までの信号を検出し、所定のクロックパルスによって4カウント目から8カウント目までの時間を測定する。 Here, the detection signal from the 4th count to the 8th count is measured the time from the 4th count to the 8th count by a predetermined clock pulse. それによって、 Thereby,
共振周波数を求める。 Determine the resonance frequency. クロックパルスは、インクカートリッジに取り付けられる半導体記憶装置等を制御するためのクロックと等しいクロックのパルスであることが好ましい。 Clock pulse is preferably a clock equal to clock pulses for controlling the semiconductor storage device attached to the ink cartridge. 尚、8カウント目までの時間を測定する必要は無く、任意のカウントまで数えてもよい。 Incidentally, it is not necessary to measure the time until the 8th count may count to any count. 図5においては、4カウント目から8カウント目までの時間を測定しているが周波数を検出する回路構成にしたがって、異なったカウント間隔内の時間を検出してもよい。 In FIG. 5, according to the circuit configuration for detecting the frequency but measures the time from the 4th count to the 8th count may detect the time in different count interval.

【0050】例えば、インクの品質が安定していてピークの振幅の変動が小さい場合には、検出の速度を上げるために4カウント目から6カウント目までの時間を検出することにより共振周波数を求めてもよい。 [0050] For example, when the quality of ink is small fluctuations in the stable has a peak amplitude, determine the resonant frequency by detecting the time from the fourth count to the sixth count to speed up the detection it may be. また、インクの品質が不安定でパルスの振幅の変動が大きい場合には、残留振動を正確に検出するために4カウント目から12カウント目までの時間を検出してもよい。 Further, when the ink quality is great variation in the amplitude of the unstable pulse may detect a time from the fourth count to 12 count eyes to accurately detect the residual vibration.

【0051】また、他の実施例として所定期間内における逆起電力の電圧波形の波数を数えてもよい(図示せず)。 [0051] Furthermore, (not shown) which may count the wave number of the counter electromotive force voltage waveform in a predetermined time period as another embodiment. この方法によっても共振周波数を求めることができる。 Also it can be determined resonant frequency by this method. より詳細には、アクチュエータ106が発振した後、所定期間だけデジタル信号をHighとし、所定の基準電圧を低電圧側から高電圧側へ横切る回数をカウントする。 More particularly, after the actuator 106 oscillates, a digital signal to High for a predetermined period, counts the number of times across the predetermined reference voltage from the low voltage side to the high voltage side. そのカウント数を計測することによってインクの有無を検出できるのである。 It can detect the presence of ink by measuring the number of counts.

【0052】アクチュエータ106の残留振動は、キャリッジ非移動時あるいは、記録ヘッドの非印字時に計測することが好ましい。 [0052] residual vibration of the actuator 106, when the carriage immobile or it is preferable to measure the non-printing time of the recording head. 記録ヘッドの印字時に残留振動を計測した場合、残留振動の計測にインクカートリッジ記録装置の中央処理装置(CPU)が使用されるので、C If the residual vibration at the time of recording heads print was measured, since the central processing unit of the ink cartridge recording unit (CPU) is used to measure the residual vibration, C
PUが印字のために使用できる時間が減少し、印字速度が低下する。 PU is reduced using time for printing, the printing speed decreases. したがって、CPUが使用されない記録ヘッドの非印字時に残留振動を測定することにより、印字速度の低下を防ぐ。 Thus, by measuring the residual vibration at the time of non-printing of the recording head which CPU is not in use, it prevents a decrease in printing speed. 更に、キャリッジに装着され、キャリッジと共に移動する形式のインク容器の場合、記録ヘッドの印字時に残留振動を計測すると、インク容器が移動することにより、インク容器内のインクが揺れるので、残留振動を正確に計測することができない。 Further, mounted on the carriage, when the ink container of the type which moves together with the carriage, when measuring the residual vibration at the time of printing of the recording head, by which the ink container moves, since swaying the ink in the ink container, accurate residual vibration It can not be measured. したがって、非印字時に残留振動を計測することが好ましい。 Therefore, it is preferable to measure the residual vibration at the time of non-printing.
また、非印字時は、キャリッジを駆動するモータが停止しており、記録ヘッド及びキャリッジのモータ駆動時のノイズをさけて計測することができるので、より正確に残留振動を計測することができる。 Further, during non-printing is stopped motor for driving the carriage, it is possible to measure to avoid noise during the motor drive of the recording head and the carriage can be measured more accurately the residual vibration. 記録ヘッドの非印字時としては、改ページ時、クリーニング時、電源投入時、電源切断の直前、すなわち電源を切断してから実際に記録装置が停止するまでの時間等の時間が含まれる。 As a non-printing time of the recording head, when a page break, during cleaning, when the power is turned on just before the power off, i.e. actually recording apparatus from the power down is included the time such as the time before stopping.

【0053】以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。 [0053] Although the present invention has been described with the embodiment, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiment. 上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。 To the above-described embodiment, it is possible to add various modifications or improvements. その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、 The embodiment added such alternations or improvements can be included in the technical scope of the present invention,
特許請求の範囲の記載から明らかである。 It is clear from the appended claims.

【0054】 [0054]

【発明の効果】本発明の液体消費状態検知方法及び液体容器は、液体の残量を正確に検出でき、かつ複雑なシール構造が不要である。 Liquid consumption condition detection method and a liquid container of the present invention exhibits, the remaining amount of the liquid can be accurately detected, and it is unnecessary complicated seal structure. 更に、本発明の液体消費状態検知方法は、液体消費状態の測定の初期において発生する不安定な計測信号の影響を受けない。 Furthermore, the liquid consumption condition detection method of the present invention is not affected by the unstable measurement signal generated in the initial measurement of the liquid consumption state. 更に、本発明の液体消費状態検知方法は、液体消費状態を検出する時間が短縮できる。 Furthermore, the liquid consumption condition detection method of the present invention can reduce the time to detect the liquid consumption state.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】インクカートリッジ及びインクジェット記録装置の実施形態を示す図である。 1 is a diagram showing an embodiment of an ink cartridge and an ink jet recording apparatus.

【図2】図1のインクカートリッジ180に装着された圧電装置の一実施形態であるアクチュエータ106の詳細を示す図である。 2 is a diagram showing details of the actuator 106 which is an embodiment of a piezoelectric device mounted on the ink cartridge 180 of FIG.

【図3】図1のインクカートリッジ180に装着された圧電装置の一実施形態であるアクチュエータ106の等価回路を示す図である。 3 is a diagram showing an equivalent circuit of the actuator 106 which is an embodiment of a piezoelectric device mounted on the ink cartridge 180 of FIG.

【図4】インクの密度とインクおよび振動部の共振周波数fsとの関係を示す図である。 Is a diagram showing the relationship between the resonant frequency fs of the density and the ink and the vibration part of FIG. 4 inks.

【図5】アクチュエータ106を振動させた後の、アクチュエータ106の残留振動の波形と残留振動の測定方法とを示す図である。 [Figure 5] after the actuator 106 to vibrate is a diagram showing a method of measuring the waveform and the residual vibration of the residual vibration of the actuator 106.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

106 アクチュエータ 160 圧電層 162 キャビティ 164 上部電極 166 下部電極 168 上部電極端子 170 下部電極端子 172 補助電極 176 振動板 178 基板 180 インクカートリッジ 182 インク導入部 184 ホルダー 106 actuator 160 piezoelectric layer 162 cavity 164 upper electrode 166 lower electrode 168 upper electrode terminal 170 lower electrode terminal 172 auxiliary electrode 176 diaphragm 178 substrate 180 ink cartridge 182 ink inlet portion 184 Holder

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 液体容器に装着された圧電装置に残留する残留振動の周波数を検出することで、前記液体容器内の液体の種別を識別する液体種別識別方法。 1. A by detecting the frequency of the residual vibration remaining in the piezo-electric device attached to the liquid container, the liquid type identification method for identifying the type of liquid in the liquid container.
  2. 【請求項2】 前記圧電装置の残留振動の所定の複数のピーク間の時間を計測することにより、前記残留振動の周波数を算出し、前記周波数を用いて液体の種別を識別することを特徴とする請求項1に記載の液体種別識別方法。 2. By measuring the time between a plurality of peaks given of the residual vibration of the piezoelectric device, and characterized by calculating a frequency of the residual vibration, identifying the type of the liquid using the frequency liquid type identification method according to claim 1.
  3. 【請求項3】 所定の時間内における前記圧電装置の残留振動のピーク数を計測することにより、前記残留振動の周波数を算出し、前記周波数を用いて液体の種別を識別することを特徴とする請求項1に記載の液体種別識別方法。 By measuring the peak number of the residual vibration of the piezoelectric device in wherein a predetermined time, calculates the frequency of the residual vibration, characterized by identifying the type of the liquid using the frequency liquid type identification method according to claim 1.
  4. 【請求項4】 前記液体容器が、インクジェット記録装置に用いられるインクカートリッジであることを特徴とする請求項1に記載の液体種別識別方法。 Wherein said liquid container, a liquid type identification method according to claim 1, characterized in that the ink cartridge used in the ink jet recording apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007111981A (en) * 2005-10-20 2007-05-10 Seiko Epson Corp Liquid jetting apparatus, and its controlling method
JP2015039886A (en) * 2013-08-21 2015-03-02 パロ・アルト・リサーチ・センター・インコーポレーテッドPalo Alto Research Center Incorporated Inkjet print head health detection

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