JP2004090639A - Container for print material and its detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、印刷材を収容し、印刷装置に装着される収容容器とこの収容容器に収容された印刷材の状態を検出する検出方法に関する。 {Circle over (1)} The present invention relates to a storage container that stores a printing material and is mounted on a printing apparatus and a detection method for detecting a state of the printing material stored in the storage container.
印刷装置の印刷材を収容した収容容器としては、例えばインクジェットプリンタ用のインクカートリッジや、レーザプリンタや複写機用のトナーカートリッジなど種々のものが知られている。こうした収容容器では、収容している印刷材の状態を検出し、適正な管理を行ないたいという要請が存在する。例えば、容器内に残存するインクの状態(残存量、温度、粘度、圧力など)を測定し、カートリッジ内のインク量を管理したり、インク滴の大きさを制御するために用いたりしている。こうした検出部には、様々な検出素子が使用可能だが、その一例として、インク量を測定するためのセンサに圧電素子を用いる技術(下記特許文献1)を挙げることができる。圧電素子は、電圧を与えると歪む性質を持っており、この歪みを利用して振動を発生する。この技術は、キャビティに圧電素子を臨ませ、圧電素子の歪みにより発生した振動から引き起こされる共振現象の共振周波数の違いから、インク量を検出している。印刷装置は、このようなカートリッジと所定の通信を行うことにより、センサが検出したインク量を取得することができる。通信は、印刷装置とカートリッジとを電気的に接触させて行うものと、電磁波を利用して非接触式に行うものがあった。 Various known containers, for example, ink cartridges for ink jet printers and toner cartridges for laser printers and copiers, are known as containers for storing printing materials of printing apparatuses. In such a storage container, there is a demand for detecting the state of the stored printing material and performing appropriate management. For example, the state of the ink remaining in the container (remaining amount, temperature, viscosity, pressure, etc.) is measured to control the amount of ink in the cartridge or to control the size of ink droplets. . Various detecting elements can be used for such a detecting unit. As an example, a technique using a piezoelectric element as a sensor for measuring the amount of ink can be cited (Patent Document 1 below). The piezoelectric element has a property of being distorted when a voltage is applied, and generates vibration using the distortion. In this technique, a piezoelectric element is made to face a cavity, and the amount of ink is detected from a difference in resonance frequency of a resonance phenomenon caused by vibration generated by distortion of the piezoelectric element. The printing apparatus can acquire the ink amount detected by the sensor by performing predetermined communication with such a cartridge. Communication is performed by making the printing apparatus and the cartridge electrically contact with each other, and by non-contact type using electromagnetic waves.
圧電素子は歪み具合によって、発生する振動の大きさが左右されるため、与える電圧が小さく、歪みが微少な場合、充分な振動が発生せず、センサが正常に機能しないおそれがあった。また、印刷装置と非接触式に通信を行うカートリッジは、印刷装置から直接電力が供給されないため、上述のセンサを駆動するための電力を、受信した電磁波を利用して電磁誘導により生成する必要があった。しかし、従来のカートリッジでは、電磁誘導により生成した電力は微弱であり、高い電圧を印加する必要のあるセンサを駆動することは困難であった。こうした電力供給の問題は、容器に電池を収容し、電池を電源として用いる場合でも、センサの使用電力が電池からの供給電力を上回れば、同様に生じる。 た め Since the magnitude of the generated vibration depends on the degree of distortion of the piezoelectric element, when the applied voltage is small and the distortion is small, sufficient vibration does not occur and the sensor may not function properly. In addition, since the cartridge that performs non-contact communication with the printing apparatus is not supplied with power directly from the printing apparatus, it is necessary to generate power for driving the above-described sensor by electromagnetic induction using received electromagnetic waves. there were. However, in the conventional cartridge, the electric power generated by electromagnetic induction is weak, and it has been difficult to drive a sensor that needs to apply a high voltage. Such a problem of power supply also occurs when a battery is housed in a container and the battery is used as a power source, provided that the power used by the sensor exceeds the power supplied from the battery.
このような課題は、インクを収容したインクカートリッジに限らず、他の印刷材、例えば、トナーを収容するカートリッジ(収容容器)についても同様である。本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、検出素子からの放電によるエネルギの解放に伴う現象を利用して、印刷材の状態を検出することを目的としている。 課題 Such a problem is not limited to the ink cartridge containing the ink, but also applies to other printing materials, for example, a cartridge (container) containing toner. The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to detect a state of a printing material using a phenomenon accompanying release of energy due to discharge from a detection element.
上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明は、印刷材を収容した収容容器に設けられた検出素子を用いて、該印刷材の状態を検出する際、前記検出素子に、所定インピーダンスの供給回路を介して、電気エネルギを供給し、該検出素子に蓄えられた電気エネルギを、前記供給回路のインピーダンスより低インピーダンスの放電回路を介して放電させ、該放電によるエネルギの解放に伴う現象を利用して、前記印刷材の状態を検出する。 In order to solve at least a part of the above-described problems, the present invention uses a detection element provided in a storage container that stores a printing material, and when detecting the state of the printing material, the detection element has a predetermined impedance. An electric energy is supplied through a supply circuit, and the electric energy stored in the detection element is discharged through a discharge circuit having an impedance lower than the impedance of the supply circuit. Utilizing this, the state of the printing material is detected.
本発明によれば、検出素子へのエネルギの供給を行なう供給回路のインピーダンスを電気エネルギの供給を行なう供給回路のインピーダンスより大きくしたので、検出部の駆動に必要な単位時間あたりの電力を低減するとともに、放電時に解放する単位時間あたりのエネルギを大きくすることができる。従って、検出素子からの放電時に大きなエネルギを解放することができ、印刷材の状態の検出精度を向上することが可能となる。なお、容器は、印刷装置へ着脱可能なものでもよいし、着脱不能に取り付けられているものでもよい。また、容器は、印刷材の補充が不可能なタイプのものであってもよいし、補充可能なタイプのものであってもよい。 According to the present invention, since the impedance of the supply circuit for supplying energy to the detection element is made larger than the impedance of the supply circuit for supplying electric energy, the power per unit time required for driving the detection unit is reduced. At the same time, the energy released per unit time during discharge can be increased. Therefore, large energy can be released at the time of discharge from the detection element, and the detection accuracy of the state of the printing material can be improved. The container may be detachable from the printing apparatus, or may be non-removably attached. Further, the container may be of a type in which replenishment of printing material is not possible, or may be of a type in which replenishment is possible.
かかる検出技術を適用した印刷材の収容容器の発明は、
検出素子からの放電によるエネルギの解放に伴う現象を利用して、前記印刷材の状態を検出する検出部と、
前記検出部を駆動する駆動回路であって、該圧電素子から前記放電を行なう放電回路と、該放電回路より大きなインピーダンスを有し、前記検出素子に前記放電に利用されるエネルギを供給する供給回路とを備えた駆動回路と
を備えたことを要旨とする。
The invention of a printing material storage container to which such a detection technique is applied,
Utilizing a phenomenon associated with release of energy due to discharge from the detection element, a detection unit that detects the state of the printing material,
A drive circuit for driving the detection unit, comprising: a discharge circuit for performing the discharge from the piezoelectric element; and a supply circuit having an impedance greater than that of the discharge circuit and supplying energy used for the discharge to the detection element. And a driving circuit including the following.
以下、本発明の実施の形態について実施例に基づき次の順序で説明する。
A.カートリッジの概略構成:
B.カートリッジの電気構成:
C.インク残量検出部の回路構成:
D.インク残量測定ルーチン:
E.効果:
F.変形例:
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. Schematic configuration of cartridge:
B. Cartridge electrical configuration:
C. Circuit configuration of ink remaining amount detector:
D. Ink remaining amount measurement routine:
E. FIG. effect:
F. Modification:
A.カートリッジの概略構成:
図1は、カートリッジ100の外観斜視図である。カートリッジ100の下部には、プリンタの印刷ヘッドにインクを供給するためのインク供給口110が設けられており、上部にはプリンタと電波により通信するためのアンテナ120や、インク残量を測定するセンサSS、ロジック回路130が備えられている。
A. Schematic configuration of cartridge:
FIG. 1 is an external perspective view of the
本実施例では、センサSSに圧電素子を用いるものとした。カートリッジ100は、センサSSの圧電素子を振動させることにより生成した弾性波をインク液面に射出し、その反射波と残留振動の合成による逆起電力を測定することによりインク量の測定を行う。
In this example, a piezoelectric element was used for the sensor SS. The
B.カートリッジの電気構成:
図2は、カートリッジ100に備えられたロジック回路130のブロック図である。ロジック回路130は、RF回路200、制御部210、センサ駆動電圧生成部220、インク残量検出部230、電力生成部240を備えている。
B. Cartridge electrical configuration:
FIG. 2 is a block diagram of the
RF回路200は、アンテナ120を介してプリンタPTから受信した電波を復調する復調部201と、制御部210から入力した信号を変調してプリンタPTに送信する変調部202とを備えている。プリンタPTは27.12MHzの搬送波を発振しており、この搬送波をASK変調することにより制御信号をカートリッジ100に送信する。ASK変調とは搬送波の振幅をデジタル信号に対応させて変化させる方式である。
The
一方、制御部210からプリンタPTに返信されるコマンドやデータは、変調部202によりPSK変調して送信を行う。PSK変調とは、搬送波の位相をデジタル信号に対応させて変化させる方式である。プリンタPTとカートリッジ100とは、このような方式により相互に通信を行う。なお、ここで説明した変調方式は例示に過ぎず、他の変調方式を利用可能であることはいうまでもない。
On the other hand, commands and data returned from the
制御部210は、復調部201により復調された制御信号に応じて種々の制御を行う。この制御は、例えば、インク残量検出部230を用いてインク量を検出するための信号を、インク残量検出部230に送信したりする制御である。
The
電力生成部240は、RF回路200が受信した搬送波を整流して電力を生成する。ここでは、生成される電力は5Vである。図では結線を省略したが、電力生成部240は、RF回路200や制御部210等に接続されており、各々を駆動するための電力源として用いられる。また、図の太線で示すように、電力生成部240には、センサ駆動電圧生成部220が接続されている。
(4) The
一方、センサ駆動電圧生成部220は、センサSSを駆動するために必要となる電圧を生成する。圧電素子は、電圧の大きさによらず、電圧を印加して電荷を蓄積すれば電歪効果により歪み、放電によりその電荷を解放すれば、歪みが解放解放されて自由振動を起こす。センサSSは、この圧電素子の自由振動を利用して、インク残量の検出を行なうが、振動の大きさは、印加した電圧の大きさに比例するから、圧電素子を振動させるために、本実施例では、18V程度の高い電圧を用いるものとしている。そこで、センサ駆動電圧生成部220を昇圧型のチャージポンプにより構成した。なおセンサ駆動電圧生成部220は、チャージポンプ1つでは出力電圧が低い場合に、多段階にチャージポンプを組み合わせて用いるものとしてもよい。また、スイッチングレギュレータ等の各種昇圧型DC/DCコンバータを用いてもよい。
On the other hand, the sensor
C.インク残量検出部の回路構成:
図3は、インク残量検出部230の回路構成である。図示するようにインク残量検出部230は、2つのトランジスタTr1、Tr2と、2つの抵抗器R1、R2と、アンプ232と、コンパレータ234と、カウント制御部236と、カウンタ238と、図示しない発振器とを備えている。また、インク残量検出部230は、制御部210からの充電信号をトランジスタTr1に入力するための端子TAと、放電信号をトランジスタTr2に入力するための端子TBと、カウント制御部236に信号を入力するための入力端子TCと、発振器からのカウントクロックをカウンタ238に入力するための端子TDと、カウンタ238の出力値を制御部210に出力するための端子TEとを備えている。
C. Circuit configuration of ink remaining amount detector:
FIG. 3 is a circuit configuration of the ink remaining
トランジスタTr1はPNP型トランジスタであり、ベースは端子TAと接続され、エミッタはセンサ駆動電圧生成部220に接続されている。そしてコレクタは抵抗器R1を介してセンサSSに接続されている。一方、トランジスタTr2はNPN型トランジスタであり、ベースは端子TBに接続され、コレクタは抵抗器R2を介してセンサSSに接続されている。そしてエミッタは接地されている。二つのトランジスタTr1,Tr2は、PNP型とNPN型であるため、端子TAをロウに落とすとトランジスタTr1はオン状態となり、端子TBをハイにするとトランジスタTr2は、オン状態となる。なお、説明の都合上、TA,TBは、それらの端子に入力する信号を用いて、充電信号TA,放電信号TBと呼ぶことがある。
The transistor Tr1 is a PNP transistor, the base is connected to the terminal TA, and the emitter is connected to the sensor
センサSSの一端は、抵抗器R1と抵抗器R2との接続点に接続され、他端は接地されている。センサSSの一端は、アンプ232にも接続されている。抵抗器R1,抵抗器R2は、トランジスタTr1,Tr2を介して、センサ駆動電圧生成部220および接地ラインに接続されている。従って、センサSSは、センサ駆動電圧生成部220−トランジスタTr1−抵抗器R1からなる供給回路により電気的なエネルギの供給を受けて充電され、抵抗器R2−トランジスタTr2−接地ラインからなる放電回路により、その電荷を放電することができる。アンプ232はさらにコンパレータ234に接続されており、コンパレータ234の出力端子はカウント制御部236に接続されている。カウント制御部236の出力端子は、カウンタ238に接続されている。カウンタ238の出力端子は、端子TEに接続されている。
一端 One end of the sensor SS is connected to a connection point between the resistor R1 and the resistor R2, and the other end is grounded. One end of the sensor SS is also connected to the
充電時に使用される抵抗器R1は、放電時に使用される抵抗器R2よりも、抵抗値の大きな抵抗器である。抵抗器R1の抵抗値r1と抵抗器R2の抵抗値r2とは、次のように定めた。圧電素子を用いたセンサSSでは、これに電荷を蓄積すると電歪効果によりセンサSSには機械的な歪みが生じる。この状態から蓄積した電荷を放電すると、単位時間当たりに解放するエネルギの大きさに比例して歪みが解放され、センサSSには振動が発生する。この振動を利用して検出を行なうことから、単位時間に解放するエネルギを大きくしたいので、抵抗値r2は、できるだけ小さくしている。トランジスタTr2のオン抵抗なども存在するので、放電回路のインピーダンスrdが0になることはあり得ないから、抵抗器R2は、実際には設けない場合(r2=0)もあり得るのである。他方、センサSSへの電気エネルギの供給(実際にはトランジスタTr1を介した充電)は、最終的にはセンサ駆動電圧生成部220が単位時間に出力可能なエネルギにより制限されてしまう。供給回路の回路抵抗を小さくしても、実際にはセンサ駆動電圧生成部220の内部抵抗により供給される電流は制限されてしまう。そこで、抵抗器R1の抵抗値r1は、センサ駆動電圧生成部220の出力電圧Vと、この生成部220から無理なく取り出せる電流の上限値imax とを用いて、センサSSへの供給回路の回路抵抗rcが、
rc=V/imax
となるように定める。具体的には、トランジスタTr1のオン抵抗rONと回路の布線抵抗rrとを用いて
r1=rc−rON−rr
として定めればよい。本実施例では、供給回路のインピーダンスrcと放電回路のインピーダンスrdとを、
rc>rd
としているので、センサ駆動電圧生成部220から単位時間あたりに供給されるエネルギを、放電時に単位時間あたりに解放されるエネルギより、かなり小さくすることができる。従って、センサSSが検出に必要となるエネルギを、時間をかけて蓄積し、短時間に解放することで、エネルギの供給能力の小さなセンサ駆動電圧生成部220を用いながら、検出用の充分な共振現象を、センサSSに発生させている。
The resistor R1 used at the time of charging is a resistor having a larger resistance value than the resistor R2 used at the time of discharging. The resistance value r1 of the resistor R1 and the resistance value r2 of the resistor R2 were determined as follows. In the sensor SS using a piezoelectric element, when electric charges are accumulated in the sensor SS, mechanical distortion occurs in the sensor SS due to an electrostrictive effect. When the accumulated charge is discharged from this state, the strain is released in proportion to the amount of energy released per unit time, and the sensor SS vibrates. Since detection is performed using this vibration, it is desired to increase the energy released per unit time, so that the resistance value r2 is set as small as possible. Since the on-resistance of the transistor Tr2 is also present, the impedance rd of the discharge circuit cannot be 0, so that the resistor R2 may not be actually provided (r2 = 0). On the other hand, the supply of electric energy to the sensor SS (actually, charging via the transistor Tr1) is ultimately limited by the energy that the sensor drive
rc = V / imax
Determined to be. Specifically, using the ON resistance rON of the transistor Tr1 and the wiring resistance rr of the circuit, r1 = rc−rON−rr
It may be determined as In the present embodiment, the impedance rc of the supply circuit and the impedance rd of the discharge circuit are expressed by:
rc> rd
Therefore, the energy supplied per unit time from the sensor drive
以下、図4で示すタイミングチャートを参照して上記回路の動作を説明する。初期状態では、充電信号TA,放電信号TBは共にハイになっており、トランジスタTr1はターンオフし、トランジスタTr2はターンオンしている。従って、センサSSには、トランジスタTr2を介して接地されており、電荷は蓄積されていない。センサSSを用いた測定を開始すると、まず放電信号TBをロウとし、トランジスタTr2をターンオフする。続いて、制御部210からの充電信号TAがロウになると、トランジスタTr1はオン状態となる(時刻t1)。そのため、区間t1〜t2では、センサ駆動電圧生成部220により生成した電圧が抵抗器R1を介してセンサSSに印加されることとなり、センサSSに電荷が蓄積され、センサSSの端子電圧は、センサ駆動電圧生成部220で生成した電圧まで徐々に上昇する。このとき、抵抗器R1を介して充電を行っているため、単位時間あたりに蓄積されるエネルギは、抵抗器R2を介して行なう放電の単位時間あたりのエネルギよりも、少なくなる。そのため、図4に示したように、充電時の勾配が放電時の勾配より緩やかな波形となる。充電によりセンサSSは電気エネルギを蓄積すると共に、電歪効果により、その内部に機械的な歪みを蓄積する。即ち、センサSSは、変形するのである。
Hereinafter, the operation of the above circuit will be described with reference to the timing chart shown in FIG. In the initial state, both the charge signal TA and the discharge signal TB are high, the transistor Tr1 is turned off, and the transistor Tr2 is turned on. Therefore, the sensor SS is grounded via the transistor Tr2, and no charge is accumulated. When the measurement using the sensor SS is started, first, the discharge signal TB is set to low, and the transistor Tr2 is turned off. Subsequently, when the charging signal TA from the
次に、制御部210が、時刻t2で充電信号TAをハイにするとトランジスタTr1はターンオフし、時刻t3で放電信号TBをハイにするとトランジスタTr2は、ターンオンする。この結果、区間t3〜t4では、トランジスタTr2がオン状態になり、センサSSに蓄積された電荷は抵抗器R2を介して放電される。本実施例ではトランジスタTr1、Tr2が共にオンとなるのを回避するため、双方がオフとなる区間t2〜t3を設けた。この放電によって、センサSSは、充電により内部に蓄積した歪みを一気に放出して変形し、その後電圧が印加されていない状態となるから自由振動の可能な状態となり、センサSSに残る振動のエネルギを用いて、キャビティの共振周波数で自由振動することになる。自由振動であってもセンサSSが変形することに変わりはないから、変形によりセンサSSの両端には電圧が生じる。その電圧の変化はアンプ232によって増幅され、コンパレータ234に出力される。コンパレータ234は、この増幅された電圧の変化を所定の比較電圧Vrefと比較して、ハイ/ローの2つの信号に変換してカウント制御部236に出力する。カウント制御部236は、端子TCから入力された信号に従って、圧電素子の共振開始後、コンパレータ234からの出力信号5パルス分の期間、カウンタ238の動作を有効にするためのカウント制御信号を生成する。カウンタ238は、カウント制御信号がハイ(カウントイネーブル)の期間、端子TDから入力されたカウントクロックを利用して、そのパルス数をカウントする。カウンタ238のカウント値は、制御部210に送られ、プリンタPTに送信される。プリンタPT側では、カウンタ238のカウント値から、センサSSの振動周波数を算出して、カートリッジ100内のインク量を測定する。
Next, when the
D.インク残量測定ルーチン:
図5は、インク量測定ルーチンのフローチャートである。この処理は、インクカートリッジ100での処理とプリンタPTでの処理とによって行われる。まず、インクカートリッジ側では、制御部210は、RF回路200を介してプリンタPTからインク量測定コマンドを入力する(ステップS100)と、充電信号をインク残量検出部230に出力し(ステップS101)、所定時間経過後に放電信号を出力する(ステップS102)。そして、インク残量検出部230のカウンタ238でカウントクロックをカウントし(ステップS103)、制御部210は、そのカウント値を、RF回路200を介してプリンタPTに出力する(ステップS104)。プリンタPT側では、インク残量検出部230が備える発振器の発振周波数を既知であり、このカウント値からセンサSSの振動周波数を算出し、その周波数に応じてインク残量の状態を判別する(ステップS105)。プリンタPT側では、この周波数が90KHzのときはインクが十分に存在すると判断し(ステップS106)、110KHzのときはインクがないものと判断する(ステップS107)。以上の処理によりカートリッジ内に残存するインク量を測定することができる。
D. Ink remaining amount measurement routine:
FIG. 5 is a flowchart of the ink amount measurement routine. This processing is performed by processing in the
E.効果:
上述したように、本実施例では、充電時に使用する抵抗器の抵抗値を高く、放電時に使用する抵抗器の抵抗値を低く設定することとした。このような構成にすることにより、センサに供給可能な単位時間あたりの電力を低く抑えながら、共振現象を発生させる充分な電力を供給することが可能となる。しかも、放電時には、短期間に大きなエネルギを解放することができるから、センサSSに大きな振動を生じさせることができ、センサSSの振動を利用したインク残量の検出を精度良く行なうことができる。
E. FIG. effect:
As described above, in the present embodiment, the resistance value of the resistor used at the time of charging is set high, and the resistance value of the resistor used at the time of discharging is set low. With such a configuration, it is possible to supply sufficient power for causing a resonance phenomenon while suppressing the power per unit time that can be supplied to the sensor. In addition, since a large amount of energy can be released in a short time at the time of discharging, a large vibration can be generated in the sensor SS, and the remaining amount of the ink can be accurately detected using the vibration of the sensor SS.
F.変形例:
本実施例のカートリッジ100において、更に、図2のROM12を、カートリッジ100に関する種々の情報を記憶するメモリ部としてもよい。メモリ部には、カートリッジ100の製造番号や製造日、充填されたインクの種類等の情報が予め記録されている。メモリ部としては、例えば、EEPROMが挙げられる。上述した本実施例のインク量測定ルーチンでは、ステップS107においてインクの残存状態を表すデータをプリンタに送信するものとしたが、それと同時に、あるいは代替してメモリ部にそのデータを書き込むこととしてもよい。こうすることにより、カートリッジをプリンタから取り外して他のプリンタに装着した場合に、再度インク量の測定をしなくても即座にインクの残存状態を知ることができる。
F. Modification:
In the
また、本実施例のカートリッジ100において、センサ駆動電圧生成部220とは別に、電力生成部240の電力を利用して、前述のメモリ部に電力を供給するメモリ電圧生成部を備えることとしてもよい。こうすることにより、メモリ部にデータ書き込みに要する電圧と、センサを駆動するために必要となる電圧が異なる場合であっても、それぞれが必要とする電力を効率的に生成することができる。
In addition, the
また、センサ駆動電圧生成部を、メモリ部に電力を供給するための第2の電力生成部として兼用してもよい。こうすることにより、インクカートリッジの回路構成を簡略化することができる。 The sensor drive voltage generator may be used also as a second power generator for supplying power to the memory. By doing so, the circuit configuration of the ink cartridge can be simplified.
上記実施例では、インクを収容したインクカートリッジに本発明を適用した例を示したが、これに限られない。他の印刷材、例えば、トナーを収容したトナーカートリッジに本発明を適用してもよい。 In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the ink cartridge containing ink has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention may be applied to other printing materials, for example, a toner cartridge containing toner.
上記実施例では、制御部210をハードウェア的に構成するものとしたが、ソフトウェア的に構成するようにしてもよい。例えば、制御部210の代わりに、CPU,ROM,RAMなどを備えるマイクロコンピュータを用いるものとしてもよい。また、インク残量の測定をインクカートリッジ100側とプリンタPT側の処理によって行うものとしたが、インクカートリッジ100側で全ての処理を行うものとしてもよい。
In the above embodiment, the
上記の実施例では、カートリッジ100側の電力は、通信用の電磁波から生成するものとしたが、カートリッジ100に小型のボタン電池などを収納し、この電池の電力を用いて、センサSSを駆動するものとしても良い。この場合でも、電力を供給する供給回路のインピーダンスを放電回路のインピーダンスより大きくすることで、充電時の単位時間当たりの電力を低く抑えることができ、小型電池の使用が可能となる。また、電池の使用可能期間を長くすることもできる。
In the above embodiment, the power on the
更に、上記実施例では、印刷材の状態としてインク残量を検出するものとしたが、検出対象としては、これに限る必要はなく、印刷材の温度、湿度、密度、質量、粘度、あるいは圧力などを検出するものとしても良い。印刷材料の温度、湿度、密度などの性状の変化は、何らかの形で共振周波数の変化として取り出すことができるからである。 Further, in the above embodiment, the remaining amount of ink is detected as the state of the printing material. However, the detection target is not limited to this, and the temperature, humidity, density, mass, viscosity, or pressure of the printing material may be detected. And the like may be detected. This is because changes in the properties of the printing material, such as temperature, humidity, and density, can be taken out as changes in the resonance frequency in some form.
上記実施例では、回路のインピーダンスは、抵抗器R1,R2により調整したが、他の手法でインピーダンスを調整しても良い。例えば、トランジスタTr1,Tr2のオン抵抗などによって調整しても良い。あるいは、センサSSへの充放電の時間(周波数)を勘案し、コイル成分を設けてインピーダンスを調整しても良い。 In the above embodiment, the impedance of the circuit is adjusted by the resistors R1 and R2, but the impedance may be adjusted by another method. For example, it may be adjusted by the on-resistance of the transistors Tr1 and Tr2. Alternatively, the impedance may be adjusted by providing a coil component in consideration of the charging / discharging time (frequency) of the sensor SS.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様で実施し得ることは勿論である。例えば、アンテナ120およびロジック回路130の全部または一部を1チップ化したシステムLSIとして構成してもよい。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention. . For example, the whole or a part of the
100…カートリッジ
110…インク供給口
120…アンテナ
130…ロジック回路
200…RF回路
201…復調部
202…変調部
210…制御部
220…センサ駆動電圧生成部
230…インク残量検出部
232…アンプ
234…コンパレータ
236…カウント制御部
238…カウンタ
240…電力生成部
SS…センサ
Claims (13)
検出素子からの放電によるエネルギの解放に伴う現象を利用して、前記印刷材の状態を検出する検出部と、
前記検出部を駆動する駆動回路であって、前記検出素子から前記放電を行なう放電回路と、該放電回路より大きなインピーダンスを有し、前記検出素子に前記放電に利用される電気エネルギを供給する供給回路とを備えた駆動回路と
を備えた印刷材の収容容器。 A storage container that stores the printing material and is mounted on the printing device,
Utilizing a phenomenon associated with release of energy due to discharge from the detection element, a detection unit that detects the state of the printing material,
A drive circuit for driving the detection unit, the discharge circuit performing the discharge from the detection element, and a supply circuit having an impedance greater than the discharge circuit and supplying the detection element with electric energy used for the discharge. And a driving circuit having a circuit.
前記駆動部は、前記圧電素子への前記電気エネルギの供給の後に行なわれる前記放電により、共振現象を発生させ、
前記検出部は、前記共振現象により得られる共振周波数から、前記印刷材の状態を検出する収容容器。 It is a container of the printing material of Claim 2, Comprising:
The driving unit generates a resonance phenomenon by the discharge performed after the supply of the electric energy to the piezoelectric element,
The container, wherein the detection unit detects a state of the printing material from a resonance frequency obtained by the resonance phenomenon.
前記検出部を駆動するための電源部を備え、該電源部が単位時間あたりに供給可能な電力が、前記圧電素子が前記放電回路により単位時間あたりに放電可能な電力よりも小さい収容容器。 The container according to claim 2,
A storage container comprising a power supply unit for driving the detection unit, wherein the power that the power supply unit can supply per unit time is smaller than the power that the piezoelectric element can discharge per unit time by the discharge circuit.
外部から電磁波を受信する受信部を備えると共に、
前記電源部は、
前記受信部により受信した電磁波から、電力を生成する電力生成部と
該生成した電力を前記駆動回路の電源として供給する電力供給部と
を備える収容容器。 The container according to claim 4, wherein
With a receiving unit that receives electromagnetic waves from outside,
The power supply unit includes:
A storage container comprising: a power generation unit configured to generate power from electromagnetic waves received by the reception unit; and a power supply unit configured to supply the generated power as a power supply of the drive circuit.
前記受信部は、前記印刷装置との間で、前記印刷材の状態を含むデータをやりとりする通信部の一部として設けられた収容容器。 The container according to claim 5, wherein
The receiving container, wherein the receiving unit is provided as a part of a communication unit that exchanges data including a state of the printing material with the printing device.
検出素子からの放電によるエネルギの解放に伴う現象を利用して、前記印刷材の状態を検出する検出部と、
前記検出部を駆動する駆動回路であって、前記検出素子に充電する充電回路と、該検出素子に蓄えられた電気的なエネルギを放電する放電回路とを備え、前記充電回路による充電の期間が、前記放電回路による放電期間より長く設定された駆動回路と
を備えた印刷材の収容容器。 A storage container that stores the printing material and is mounted on the printing device,
Utilizing a phenomenon associated with release of energy due to discharge from the detection element, a detection unit that detects the state of the printing material,
A driving circuit for driving the detection unit, comprising: a charging circuit for charging the detection element; and a discharging circuit for discharging electric energy stored in the detection element, wherein a period of charging by the charging circuit is And a drive circuit set longer than the discharge period of the discharge circuit.
前記検出素子に、電気エネルギを供給する所定インピーダンスの供給回路と、
該検出素子に蓄えられた電気エネルギを放電させる回路であり、前記供給回路より低インピーダンスの放電回路と、
該放電によるエネルギの解放に伴う現象を利用して、前記印刷材の状態を検出する検出部と
を備えた印刷材の検出装置。 An apparatus that detects a state of the printing material using a detection element provided in a container that stores the printing material,
A supply circuit having a predetermined impedance for supplying electric energy to the detection element;
A circuit for discharging the electric energy stored in the detection element, a discharge circuit having a lower impedance than the supply circuit,
A detection unit for detecting a state of the printing material by utilizing a phenomenon associated with release of energy by the discharge.
前記検出素子に、所定インピーダンスの供給回路を介して、電気エネルギを供給し、
該検出素子に蓄えられた電気エネルギを、前記供給回路のインピーダンスより低インピーダンスの放電回路を介して放電させ、
該放電によるエネルギの解放に伴う現象を利用して、前記印刷材の状態を検出する
印刷材の検出方法。 A method for detecting the state of the printing material using a detection element provided in a storage container containing the printing material,
Supplying electrical energy to the detection element through a supply circuit having a predetermined impedance;
Discharging the electric energy stored in the detection element through a discharge circuit having a lower impedance than the impedance of the supply circuit;
A method for detecting a printing material, wherein the state of the printing material is detected using a phenomenon associated with release of energy by the discharge.
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