JP3213431B2 - Ink jet recording apparatus and ink remaining amount detecting method - Google Patents

Ink jet recording apparatus and ink remaining amount detecting method

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JP3213431B2 JP8474193A JP8474193A JP3213431B2 JP 3213431 B2 JP3213431 B2 JP 3213431B2 JP 8474193 A JP8474193 A JP 8474193A JP 8474193 A JP8474193 A JP 8474193A JP 3213431 B2 JP3213431 B2 JP 3213431B2
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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクを吐出して飛翔
液滴を形成し、これを紙等の被記録媒体に付着させて記
録を行なうためのインクジェット記録ヘッドを有するイ
ンクジェット記録装置およびインク残量検出方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus having an ink jet recording head for ejecting ink to form flying droplets and attaching the droplets to a recording medium such as paper for recording. It relates to a method for detecting the remaining amount.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録装置は、印字品位の
良好さ、記録の早さ、動作時の静粛性などの点があるた
め、近年多く使われるようになってきている。中でも、
インクの吐出口の近傍におけるインクの液流路中に電気
熱変換素子を備え、その電気熱変換素子が発生する熱エ
ネルギーによってインク中の膜沸騰を生じさせ、その膜
沸騰による気泡の成長に伴ってインクを吐出させる方式
のインクジェット記録装置は、電気熱変換素子、電極等
のノズルの基本部分が薄膜プロセス製造されるため、ノ
ズルの高密度化、フルマルチ化が容易で、現在インクジ
ェット記録装置の主流となりつつある。
2. Description of the Related Art Ink-jet recording apparatuses have been widely used in recent years because of their good print quality, quick recording, and quiet operation. Among them,
An electrothermal conversion element is provided in the ink liquid flow path in the vicinity of the ink discharge port, and the heat energy generated by the electrothermal conversion element causes film boiling in the ink, which is accompanied by the growth of bubbles due to the film boiling. Ink-jet recording devices that eject ink by using a thin-film process for the basic parts of nozzles such as electrothermal transducers and electrodes make it easy to achieve high-density nozzles and full-multiple nozzles. It is becoming mainstream.

【0003】ところで、インクジェット記録装置におい
ては、インクの残量が僅少となると、記録文字などがか
すれたり、記録ができなくなったりする。中でも、前述
のインクの吐出口の近傍におけるインクの液流路中に電
気熱変換素子を備え、その電気熱変換素子が発生する熱
エネルギーによってインク中の膜沸騰を生じさせ、その
とき生じる急激な圧力変化を利用してインクを吐出させ
るインクジェット記録装置においては、電気熱変換素子
上に適正量のインクが存在しなくなった状態で駆動電圧
が印加されると、電気熱変換素子はインクが適正量存在
するときに比べ著しい高温となり、破損する可能性が高
い。
[0003] In an ink jet recording apparatus, if the amount of remaining ink is very small, recorded characters may be blurred or recording may not be possible. Among them, an electrothermal conversion element is provided in a liquid flow path of the ink in the vicinity of the above-described ink ejection port, and the thermal energy generated by the electrothermal conversion element causes film boiling in the ink, and the sudden generated at that time In an ink jet recording apparatus that ejects ink by using a pressure change, when a driving voltage is applied in a state where an appropriate amount of ink does not exist on the electrothermal conversion element, the electrothermal conversion element uses the appropriate amount of ink. The temperature is significantly higher than when it is present, and the possibility of breakage is high.

【0004】記録ヘッドには、記録ヘッド本体の外部に
記録ヘッドへ供給するインクの保存容器を備え、インク
を使い終ったときに原則的に記録ヘッドは交換せず、イ
ンクを保存容器に再充填するかまたは保存容器毎に交換
することにより記録を再開できるタイプ(以下、パーマ
ネントタイプと呼称する)と記録ヘッド本体と一体的に
インクの保存容器を設け、インクを使い終った時点でヘ
ッド全体を交換するタイプ(以下、ディスポーザブルタ
イプと呼称する)があるが、前述のインク残量僅少時に
生じる事柄は、パーマネントタイプの記録ヘッドにおい
ては、記録ヘッドの極端な寿命の低下となるため是非と
も回避しなければならない問題であり、またディスポー
ザブルタイプの記録ヘッドにおいても記録動作中におけ
る記録の突然の中止を回避する上で極めて重要な問題で
ある。
[0004] The recording head is provided with a storage container for the ink to be supplied to the recording head outside the recording head main body. When the ink has been used, the recording head is not replaced in principle and the storage container is refilled with ink. Or a type in which printing can be resumed by replacing each storage container (hereinafter referred to as a permanent type) and an ink storage container provided integrally with the print head main body. There is a replaceable type (hereinafter, referred to as a disposable type). However, the above-described problem that occurs when the amount of remaining ink is low is extremely avoided in a permanent type printhead because the life of the printhead is extremely reduced. This is a problem that must be solved, and even in the case of a disposable type print head, It is a very important issue in order to avoid.

【0005】そこで、従来より、インクの保存容器内に
圧力センサを設け、インクの圧力低下量からインクの残
量が僅少となったことを検出する方法や、インクの保存
容器内における電気伝導度の変化からインクの残量が僅
少となったことを検出する方法が提案されている。
Therefore, conventionally, a method of providing a pressure sensor in an ink storage container to detect a small amount of ink remaining from the amount of ink pressure drop, and a method of detecting the electric conductivity in the ink storage container There has been proposed a method for detecting that the remaining amount of ink has become very small from the change in the amount of ink.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法によるインクの残量検出には、次のような問題が
ある。すなわち、第一にシリアル記録方式の記録装置に
採用される記録ヘッドの場合には、ヘッドが運動してい
るため、インク面も動揺してインクの残量検出の誤動作
を起こし易く、第二に上述の方法は記録ヘッド内部に作
り込むのが困難でインク残量検出点でインク保存容器内
に限定されるため、インクが完全になくなる直前を検出
することが困難であり、インクを限度いっぱいまで使用
することができずインクが無駄になり易いのである。
However, detecting the remaining amount of ink by these methods has the following problems. That is, first, in the case of a recording head employed in a serial recording type recording apparatus, since the head is moving, the ink surface also fluctuates, and it is easy to cause a malfunction of detecting the remaining amount of ink. The above-mentioned method is difficult to make inside the print head and is limited to the ink storage container at the ink remaining amount detection point, so it is difficult to detect immediately before the ink is completely exhausted, and it is difficult to detect the ink until it is full. The ink cannot be used and the ink is easily wasted.

【0007】そこで、インクを使用限度いっぱいまで使
えるように、インクが完全になくなる直前の時期を確実
に検出するための機能を備えたインクジェット記録ヘッ
ド及び記録装置の出現が望まれていた。
Therefore, there has been a demand for an ink jet recording head and a recording apparatus having a function of reliably detecting the time immediately before the ink is completely exhausted so that the ink can be used up to the full use limit.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、インクを吐出
するための複数の吐出口と、インクの吐出のために利用
されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と、
記複数の吐出口それぞれに対応した液路によって前記複
数の吐出口と連通され、前記吐出口に供給されるインク
を貯留する共通液室を備えたインクジェットヘッドを
用い、該インクジェットヘッドからインクを吐出して記
録を行うインクジェット記録装置において、前記インク
ジェットヘッドの前記共通液室に対応する位置に設けら
れ、駆動されることにより前記共通液室内に音波を発生
する音波発生手段と、前記インクジェットヘッドの前記
共通液室に対応する位置に設けられ、音波の強度変化を
検出可能な音波検出手段を設け、前記音波発生手段を駆
動したときの、前記音波検出手段により検出された音波
の強度に基づいて前記共通液室内のインクの有無を判断
することを特徴とする。
The present invention SUMMARY OF] includes a plurality of discharge ports for discharging ink, an energy generating element for generating energy used for ejecting ink, before
The above-mentioned multiple outlets are provided by liquid paths corresponding to the respective outlets.
Communicates with the number of discharge ports, using an inkjet head having a common liquid chamber for storing ink to be supplied to the discharge port, an ink jet recording apparatus for recording by discharging ink from the ink jet head, the ink
A jet head is provided at a position corresponding to the common liquid chamber.
Generates a sound wave in the common liquid chamber by being driven
A sound wave generator for the of the ink-jet head
Provided at a position corresponding to the common liquid chamber,
Detectable sound wave detecting means is provided, and the sound wave generating means is driven.
A sound wave detected by the sound wave detecting means when moving
The presence or absence of ink in the common liquid chamber is determined based on the intensity of the ink.

【0009】また、本発明は、前記音波発生手段と前記
音波検出手段は、音波の発生と音波の検出の機能を一体
に備えた電気音響変換器であり、前記電気音響変換器に
より発生さた音波の前記共通液室内での反射波を前記
電気音響変換器により検出し、前記共通液室内のインク
の有無を判断することを特徴とする。
The present invention also provides the sound wave generating means and the sound wave generating means.
Sound wave detection means integrates sound wave generation and sound wave detection functions.
An electro-acoustic transducer provided in the electro-acoustic transducer,
The reflected wave in the common liquid chamber more generated sonic
The detection is performed by an electroacoustic transducer, and the presence or absence of ink in the common liquid chamber is determined .

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【作用】共通液室に対応する位置に設けた音波発生手段
を駆動したときの、共通液室に対応する位置に設けた
波検出手段により検出される音波の強度は、共通液室
のインクの有無によって大きく変化する。
[Action] Sound wave generating means provided at a position corresponding to the common liquid chamber
The intensity of the acoustic waves detected by the sound <br/> wave detecting means, when driven is provided at a position corresponding to the common liquid chamber varies greatly depending on the presence or absence of the ink in the common liquid chamber.

【0012】すなわち、共通液室内にインクが存在する
場合は、音波発生手段から発生した音波は主として液体
中(インク)を伝搬しているため減衰が小さく、前記音
波検出手段では十分に強い音響信号として検出されるの
に対し、液室内にインクが存在しない場合は、音波は主
として空気中を伝搬することになるため減衰が大きく、
検出される音響信号はインクが存在したときに比べ著し
く小さくなる。従って、前記音波発生手段で音波を発生
した後に、共通液室を介し、前記音波検出手段で検出さ
れる音波の強度によって、共通液室内のインクの有無を
判断することができる。
Namely, when the ink is present in the common liquid chamber, waves generated from the sound wave generating unit has a small attenuation for propagating primarily in the liquid (ink), sufficiently strong acoustics by the acoustic wave detection means If the ink is not present in the liquid chamber while being detected as a signal, the sound wave mainly propagates in the air, so the attenuation is large,
The detected acoustic signal is significantly smaller than when ink is present. Thus, after the sound wave generated by the sound wave generator, through the common liquid chamber, by the strength of the sound waves detected by the acoustic wave detection means, the presence or absence of ink in the common liquid chamber
You can judge.

【0013】また、前記音波発生手段として共通液室内
に設けた電気熱変換素子を用い、これにより液室内に熱
エネルギーを投入し気泡を生成させ、このときの気泡の
生成、消滅により音波を発生させる場合には、液室内に
インクが存在する場合は、前記音波検出手段によって十
分な強度で音波が検出できるのに対し、液室内にインク
が存在しなくなると、液室内に熱エネルギー投入して
も気泡が生成しなくなるので、音波は検出されなくな
る。従って、共通液室内の電気熱変換体から液室に熱エ
ネルギーを投入、前記音波検出手段の検出結果により
共通液室内のインクの有無を判断することができる。
Further, the sound wave generating means may be a common liquid chamber.
When the thermal energy is injected into the liquid chamber to generate air bubbles by using the electrothermal conversion element provided in the liquid chamber and the sound wave is generated by the generation and disappearance of the air bubbles at this time, when the ink is present in the liquid chamber Is that sound waves can be detected with sufficient intensity by the sound wave detecting means, whereas if ink does not exist in the liquid chamber, bubbles will not be generated even if thermal energy is injected into the liquid chamber, so that the sound wave is detected. Disappears. Thus, thermal energy is introduced into the liquid chamber from the common liquid chamber of the electro-thermal converter, the detection result of the acoustic wave detection means
The presence or absence of ink in the common liquid chamber can be determined.

【0014】このようにして、本発明によれば、音波発
生手段を駆動したときの、音波検出手段によって検出さ
れる音波の強度に従って共通液室内におけるインクの
有無を確実に判断できる。このような構成により、イン
クが完全になくなる直前の時期を確実に検出して、電気
熱変換素子を損傷させることなく、また、記録動作中の
突然の記録中止も起こさずに、インクを限度いっぱいま
で無駄なく使用することが可能となる。
[0014] Thus, according to the present invention, when driving the sound wave generator, according to the intensity of the acoustic waves detected by the acoustic wave detection means it can reliably determine the presence or absence of ink in the common liquid chamber. With such a configuration , the time immediately before the ink is completely exhausted is reliably detected, and the ink is filled to the maximum without damaging the electrothermal transducer and without suddenly stopping printing during the printing operation. It can be used without waste.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

実施例1 本実施例は、前述したようなディスポーザブルタイプで
かつ吐出エネルギー発生素子として電気熱変換体を用い
た方式のインクジェット記録装置への適用例であり、そ
の記録装置は、被記録媒体に対し所定方向に記録ヘッド
を走査するシリアル記録方式のものである。
Embodiment 1 The present embodiment is an example of application to an ink jet recording apparatus of a disposable type as described above and using an electrothermal transducer as an ejection energy generating element. This is a serial recording system in which a recording head is scanned in a predetermined direction.

【0016】まず、本発明に用いられる記録装置全体の
概略構成を図13に従って簡単に説明する。
First, the schematic configuration of the entire recording apparatus used in the present invention will be briefly described with reference to FIG.

【0017】図13において、1Aはイエローの色イン
クを吐出する記録ヘッド(インクジェットヘッド)、1
Bはマゼンタの色インクを吐出する記録ヘッド、1Cは
シアンの色インクを吐出する記録ヘッド、1Dはブラッ
クの色インクを吐出する記録ヘッドであり、これらの記
録ヘッド1A,1B,1Cおよび1Dはキャリッジ2上
に設置されている。また、これらの記録ヘッド1A,1
B,1Cおよび1Dは、それぞれのインクの供給源たる
インク収容部を一体としたディスポーザブルタイプとな
っている。キャリッジ2はガイドシャフト3に沿って左
右に移動し、その移動位置がエンコーダ4によって検出
される。記録用紙(被記録媒体)5は、上下に設置され
た複数の送りローラ6によってガイドされつつ送られ、
記録ヘッド1A,1B,1Cおよび1Dのインク吐出形
成面(以下、単に吐出面と呼称する)と対向する位置で
は、それらの吐出面と平行に向い合うように保たれる。
In FIG. 13, reference numeral 1A denotes a recording head (inkjet head) for discharging yellow color ink;
B is a recording head that discharges magenta color ink, 1C is a recording head that discharges cyan color ink, 1D is a recording head that discharges black color ink, and these recording heads 1A, 1B, 1C, and 1D are It is installed on the carriage 2. In addition, these recording heads 1A, 1
B, 1C, and 1D are of a disposable type in which an ink storage unit as a supply source of each ink is integrated. The carriage 2 moves left and right along the guide shaft 3, and the movement position is detected by the encoder 4. The recording paper (recording medium) 5 is fed while being guided by a plurality of feed rollers 6 installed vertically,
At positions facing the ink ejection forming surfaces (hereinafter, simply referred to as ejection surfaces) of the recording heads 1A, 1B, 1C, and 1D, the recording heads are kept so as to face in parallel with the ejection surfaces.

【0018】次に、記録ヘッド1A,1B,1Cおよび
1Dの構成について、図1および図2に従って説明す
る。これらの図においては、記録ヘッドの1つを符号1
を付して代表して示している。
Next, the configuration of the recording heads 1A, 1B, 1C and 1D will be described with reference to FIGS. In these figures, one of the recording heads is denoted by reference numeral 1.
Are shown as representatives.

【0019】記録ヘッド1は、ヘッドチップ11とイン
ク収容部12とを一体化した構成となっている。ヘッド
チップ11は、Si製の基板13と硝子製の天板14と
の接合構造でなり、それらの接合部における吐出面側に
は、上下方向に並ぶ複数の吐出口15が形成されてい
る。それらの吐出口15は、それらの個々に通じる複数
の液路16によって1つの共通液室17に連通されてい
る。複数の液路16の相互間の壁部は、例えば紫外線硬
化樹脂などによって形成されている。共通液室17は、
チューブ18によってインク収容部12内に連通されて
いる。
The recording head 1 has a configuration in which a head chip 11 and an ink containing section 12 are integrated. The head chip 11 has a bonding structure of a substrate 13 made of Si and a top plate 14 made of glass, and a plurality of discharge ports 15 arranged in the up-down direction are formed on the discharge surface side of the bonded portion. The discharge ports 15 are connected to one common liquid chamber 17 by a plurality of liquid paths 16 communicating with each other. The wall between the plurality of liquid paths 16 is formed of, for example, an ultraviolet curable resin. The common liquid chamber 17
The tube 18 communicates with the inside of the ink container 12.

【0020】基板13の上面には、各液路16内に1つ
づつ位置する複数の吐出エネルギー発生素子としての電
気熱変換素子(吐出ヒータ)19と、これらの電気熱変
換素子19に個別に電力を供給するアルミニュウム等の
配線とが成膜技術によって形成されている。
On the upper surface of the substrate 13, a plurality of electrothermal conversion elements (discharge heaters) 19 as discharge energy generating elements located one by one in each liquid passage 16, and these electrothermal conversion elements 19 are individually provided. Wiring such as aluminum for supplying electric power is formed by a film forming technique.

【0021】20は発熱体で、基板13上の共通液室1
7内の液路16よりの位置に設けられている。発熱体2
0は、電気熱変換素子19と同様の膜構成からなり、配
線も電気熱変換素子19の場合と同様にアルミニュウム
等で成膜技術によって形成されている。発熱体20には
電気熱変換素子19に印加されるのと同程度の電力(2
〜3W)が5〜7μsの時間適宜供給され、これによっ
て、共通液室17内のインク中に気泡が生成し、音波が
発生する。
Reference numeral 20 denotes a heating element, which is a common liquid chamber 1 on the substrate 13.
7 is provided at a position from the liquid passage 16. Heating element 2
Numeral 0 has the same film configuration as the electrothermal conversion element 19, and the wiring is also formed of aluminum or the like by a film forming technique as in the case of the electrothermal conversion element 19. The heating element 20 has the same electric power (2
33 W) is appropriately supplied for a period of 5 to 7 μs, whereby bubbles are generated in the ink in the common liquid chamber 17 and sound waves are generated.

【0022】40はPZT、水晶、ロッシェル塩、ポリ
フッ化ビニリデン等の圧電性高分子、等からなる圧電性
の電気音響変換器で、基板13の下面に接着剤等によっ
て取り付けられており、発熱体20によって生成する気
泡から発生する音波を基板13を介して検出する。
Reference numeral 40 denotes a piezoelectric electroacoustic transducer made of a piezoelectric polymer such as PZT, quartz, Rochelle salt, polyvinylidene fluoride, etc., which is attached to the lower surface of the substrate 13 with an adhesive or the like. Sound waves generated from the bubbles generated by 20 are detected via the substrate 13.

【0023】音波は固体中に伝搬する際の減衰が極めて
小さいので、本実施例の如く固体を介して音波を検出す
ると、検出される音響信号強度を非常に大きく取ること
ができるので、音波の検出は極めて容易になる。
Since the attenuation of a sound wave when propagating through a solid is extremely small, when the sound wave is detected through the solid as in the present embodiment, the intensity of the detected acoustic signal can be made very large. Detection becomes extremely easy.

【0024】図4は本実施例の制御ブロック図で、41
は増幅器で、電気音響変換器40に接続され、電気音響
変換器40からの出力を増幅する。
FIG. 4 is a control block diagram of this embodiment.
Is an amplifier, which is connected to the electroacoustic transducer 40 and amplifies the output from the electroacoustic transducer 40.

【0025】気泡の生成消滅に伴って発生する音波の周
波数帯域は数100Hz〜数MHz程度の範囲である
が、エネルギー的には数100kHzの周波数成分が中
心である。従って、電気音響変換器40の感度及び、増
幅器41の周波数帯域は数100Hz程度のオーダーの
範囲であれば十分な強度で検出できる。
The frequency band of the sound wave generated along with the generation and extinction of bubbles is in the range of about several hundred Hz to several MHz, but the frequency component of the energy is mainly several hundred kHz. Therefore, if the sensitivity of the electroacoustic transducer 40 and the frequency band of the amplifier 41 are in the range of the order of several hundred Hz, the detection can be performed with sufficient intensity.

【0026】42はコンパレータで、増幅器41に接続
されており、その出力は通常はアース電位となっている
が、増幅器41からの出力が所定の基準電圧を越えると
一定電圧を出力する。43は制御装置で、記録ヘッド駆
動回路44に接続され、画像信号やコンパレータ42か
らの信号等に応じて、適宜、記録ヘッドの駆動を制御す
る。
Reference numeral 42 denotes a comparator which is connected to the amplifier 41 and its output is normally at the ground potential, but outputs a constant voltage when the output from the amplifier 41 exceeds a predetermined reference voltage. A control device 43 is connected to the recording head driving circuit 44 and controls the driving of the recording head as appropriate according to the image signal, the signal from the comparator 42, and the like.

【0027】さて、各液路16内の電気熱変換素子19
は記録データ等に応じて電力が選択的に供給されること
により個別に発熱し、その熱エネルギーによって液路1
6内のインク中に膜沸騰を生じ、その膜沸騰による気泡
の成長に伴ってインクが吐出口15から吐出する。そし
て、このようにして複数の吐出口15から選択的にイン
クを吐出させつつ、キャリッジ2を移動させることによ
り、被記録媒体5上にインクの液滴を付着させて、種々
の情報を記録する。本実施例の場合は、4つの記録ヘッ
ド1A,1B,1Cおよび1Dからのイエロー、マゼン
タ、シアン、及びブラックのインクの液滴の順に被記録
媒体5上に付着させることにより、多色のカラー画像を
形成できる。
The electrothermal conversion elements 19 in each liquid passage 16
Generates heat individually when electric power is selectively supplied in accordance with recording data or the like, and the heat energy causes the liquid path 1 to generate heat.
Film boiling occurs in the ink in 6, and the ink is discharged from the discharge port 15 with the growth of bubbles due to the film boiling. Then, by moving the carriage 2 while selectively ejecting ink from the plurality of ejection ports 15 in this manner, ink droplets are deposited on the recording medium 5 to record various information. . In the case of the present embodiment, the multicolor color is applied by depositing the yellow, magenta, cyan, and black ink droplets from the four recording heads 1A, 1B, 1C, and 1D on the recording medium 5 in this order. An image can be formed.

【0028】以下、本実施例の動作を説明する。Hereinafter, the operation of this embodiment will be described.

【0029】発熱体20に電力が供給されると、発熱体
から熱エネルギーが発生し、このとき発熱体20上にイ
ンクが存在した場合、つまり共通液室17にインクが補
給されている場合には、発熱体が発生する熱エネルギー
によって共通液室17内のインク中に気泡が生成し、こ
のときの気泡の生成、消滅に伴い音波が発生する。
When power is supplied to the heating element 20, heat energy is generated from the heating element. At this time, when ink is present on the heating element 20, that is, when ink is supplied to the common liquid chamber 17, In the case, bubbles are generated in the ink in the common liquid chamber 17 by the heat energy generated by the heating element, and a sound wave is generated with the generation and disappearance of the bubbles at this time.

【0030】発生した音波は基板13中を伝搬し、電気
音響変換器40によって検出される。電気音響変換器4
0は音波を検出すると、音波の強度変化に応じて変化す
る電圧を出力する。電気音響変換器40から出力された
電圧は増幅器41によって増幅された後、コンパレータ
42に出力される。
The generated sound wave propagates through the substrate 13 and is detected by the electroacoustic transducer 40. Electroacoustic transducer 4
When 0 detects a sound wave, it outputs a voltage that changes according to a change in the intensity of the sound wave. The voltage output from the electroacoustic transducer 40 is amplified by the amplifier 41 and then output to the comparator 42.

【0031】コンパレータ42では前述の基準電圧が、
このときの入力電圧より低く設定してあり、このとき、
コンパレータ42からは一定電圧、例えば電圧V0 が制
御装置43に出力される。制御装置43はコンパレータ
から出力された電圧がV0 であった場合には、共通液室
17にインクが補給されていると判断し、記録ヘッド駆
動回路44に記録ヘッド駆動継続の信号を出力し、記録
動作は継続される。
In the comparator 42, the aforementioned reference voltage is:
It is set lower than the input voltage at this time.
The comparator 42 outputs a constant voltage, for example, the voltage V 0 to the control device 43. When the voltage output from the comparator is V 0 , the controller 43 determines that ink is being supplied to the common liquid chamber 17, and outputs a print head drive continuation signal to the print head drive circuit 44. Then, the recording operation is continued.

【0032】一方、発熱体20に電力が供給されたとき
に、発熱体20上にインクが存在しなかった場合、つま
り共通液室17にインクがなくなっていた場合には、発
熱体20が熱エネルギーを発生しても、共通液室17内
には気泡が生成せず、従って、音波も発生しない。その
ため、電気音響変換器40では音波は検出されず、その
結果、電気音響変換器40からの出力は増幅器41を経
た後もコンパレータ42内に設定された前記基準電位を
越えることはなく、コンパレータ42の出力はアース電
位のまま変化しない。制御装置44は発熱体20に電力
供給を行なった後、一定時間の後にコンパレータ42か
ら出力電圧V0 が得られないと共通液室17にインクが
無いと判断し、記録ヘッド駆動回路44に記録ヘッド駆
動停止の信号を出力し、記録動作が停止される。このと
き、共通液室17内にはインクは残っていないが、液路
16内には僅かにインクが残っている状態であり、従っ
て電気熱変換素子19がいわゆる空だきされることな
く、インクをほとんど使い切った状態で記録動作が停止
されることになる。
On the other hand, when the power is supplied to the heating element 20 and no ink is present on the heating element 20, that is, when the ink is exhausted in the common liquid chamber 17, the heating element 20 is heated. Even if energy is generated, no bubbles are generated in the common liquid chamber 17 and, therefore, no sound waves are generated. Therefore, no sound wave is detected by the electro-acoustic transducer 40. As a result, the output from the electro-acoustic transducer 40 does not exceed the reference potential set in the comparator 42 even after passing through the amplifier 41. Output does not change with the ground potential. After supplying electric power to the heating element 20, the control device 44 determines that there is no ink in the common liquid chamber 17 if the output voltage V 0 is not obtained from the comparator 42 after a certain period of time, and records the data in the recording head drive circuit 44. A head drive stop signal is output, and the recording operation is stopped. At this time, no ink remains in the common liquid chamber 17, but a small amount of ink remains in the liquid passage 16. Therefore, the electrothermal conversion element 19 is not empty, The recording operation is stopped in a state where is almost exhausted.

【0033】このようにして、本発明によれば、共通液
室17内のインクを使い切り、液路16内に僅かにイン
クが残っている状態で、インクの残量の有無を確実に検
出できるため、電気熱変換素子を損傷させることなく、
インクを限度一杯まで最大限に利用することが可能とな
る。
As described above, according to the present invention, the ink in the common liquid chamber 17 is completely used up, and it is possible to reliably detect the remaining amount of the ink while the ink is slightly remaining in the liquid path 16. Therefore, without damaging the electrothermal transducer,
It is possible to make maximum use of the ink up to the limit.

【0034】また、電気音響変換器40を取り付ける位
置は、図3に示すように天板14の下面に接着剤等によ
って取り付けてもよい。ただし、音波は固体中より液体
中での減衰が大きくなるので、この場合は図1の構成よ
りも検出される音響信号は小さくなる。
The position where the electroacoustic transducer 40 is mounted may be mounted on the lower surface of the top plate 14 with an adhesive or the like as shown in FIG. However, the sound wave is more attenuated in the liquid than in the solid, and in this case, the detected acoustic signal is smaller than in the configuration of FIG.

【0035】更に、基板13の材質は、アルミニュウム
等の金属や、硝子、セラミクス等でもよい。特に基板1
3全体に圧電セラミクスで構成すると、基板13全体が
電気音響変換器となるため音波の検出感度を極めて大き
くでき、かつまた部品点数が減らせるのでコストダウン
にもなる。
Further, the material of the substrate 13 may be a metal such as aluminum, glass, ceramics or the like. Especially substrate 1
When the entire substrate 3 is made of piezoelectric ceramics, the entire substrate 13 becomes an electroacoustic transducer, so that the detection sensitivity of sound waves can be extremely increased, and the number of components can be reduced, so that the cost can be reduced.

【0036】実施例2 図5は本発明の第2の実施例の断面図、図6は本実施例
の制御ブロック図である。
Embodiment 2 FIG. 5 is a sectional view of a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a control block diagram of the present embodiment.

【0037】本実施例は前記音波発生手段を発熱体では
なく、電気音響変換器としたものである。図5中、45
は該音波発生手段としての電気音響変換器で、天板14
の下面に接着剤等で取り付けてあり、前記音波検出手段
は圧電膜46で、電極を設け電圧出力を取れるようにし
た状態で基板13上に作製してある。電気音響変換器4
5、及び圧電膜46はPZT、水晶、ロッシェル塩、ポ
リフッ化ビニリデン等の圧電性高分子、等からなる。図
6中、60は電気音響変換器45を駆動する駆動回路で
ある。
In this embodiment, the sound wave generating means is not a heating element but an electroacoustic transducer. In FIG. 5, 45
Is an electroacoustic transducer as the sound wave generating means.
Is attached to the lower surface of the substrate 13 with an adhesive or the like, and the sound wave detecting means is formed on the substrate 13 with the piezoelectric film 46 provided with electrodes so that a voltage output can be obtained. Electroacoustic transducer 4
5, and the piezoelectric film 46 is made of PZT, quartz, a Rochelle salt, a piezoelectric polymer such as polyvinylidene fluoride, or the like. In FIG. 6, reference numeral 60 denotes a drive circuit for driving the electroacoustic transducer 45.

【0038】さて、制御装置43からの命令によって、
駆動回路60が電気音響変換器45を駆動し始めると電
気音響変換器45からは音波が発生し、音波は共通液室
17内に伝搬し始めるが、音波は液体中を伝搬するとき
に比べ、空気中を伝搬するときには減衰が著しく大きく
なるので、圧電膜46に到達する音波の強度は、共通液
室17内にインクが存在しない場合は、共通液室17内
にインクが存在する場合に比べ、著しく小さくなる。従
って、圧電膜46から出力される音響信号は、共通液室
17内にインクが存在しているときは大きく、共通液室
17内にインクが存在していないときは小さくなる。
Now, according to a command from the control device 43,
When the drive circuit 60 starts driving the electro-acoustic transducer 45, a sound wave is generated from the electro-acoustic transducer 45, and the sound wave starts to propagate in the common liquid chamber 17. Since the attenuation becomes extremely large when propagating in the air, the intensity of the sound wave reaching the piezoelectric film 46 is lower when the ink is not present in the common liquid chamber 17 than when the ink is present in the common liquid chamber 17. , Significantly smaller. Therefore, the acoustic signal output from the piezoelectric film 46 is large when ink is present in the common liquid chamber 17 and is small when ink is not present in the common liquid chamber 17.

【0039】従って、コンパレータ42の基準電圧を、
前述のそれぞれの場合での増幅器41からの出力電圧の
間の値に設定し、圧電膜46からの出力電圧が該基準電
圧を越えた場合は電圧値V0 を出力し、越えない場合は
コンパレータ42からの出力はアース電位のままとなる
ように設定しておくと、制御装置43において、コンパ
レータ42からの出力電圧がV0 である場合には共通液
室内にインクが存在し、これが得られない場合は共通液
室17内にはインクが存在しないと判断できる。
Therefore, the reference voltage of the comparator 42 is
The voltage is set to a value between the output voltages from the amplifiers 41 in each of the above-described cases. When the output voltage from the piezoelectric film 46 exceeds the reference voltage, the voltage value V 0 is output. If the output from 42 is set to be kept at the ground potential, the control device 43 causes ink to be present in the common liquid chamber when the output voltage from the comparator 42 is V 0 , and this is obtained. If there is no ink, it can be determined that there is no ink in the common liquid chamber 17.

【0040】本実施例においては、第1の実施例の場合
には共通液室17にインクが無くなった場合に音波発生
手段が損傷する可能性があるのに対して、共通液室17
内のインクの有無にかかわらず音波発生手段は損傷を受
けないので信頼性が高くなるという利点がある。
In the present embodiment, in the case of the first embodiment, the sound wave generating means may be damaged when the common liquid chamber 17 runs out of ink.
Regardless of the presence or absence of the ink inside, there is an advantage that the sound wave generating means is not damaged and the reliability is improved.

【0041】実施例3 図7は本発明の第3の実施例の断面図、図8は本実施例
の制御ブロック図である。
Embodiment 3 FIG. 7 is a sectional view of a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a control block diagram of the present embodiment.

【0042】本実施例は前記音波発生手段及び前記音波
検出手段を、インク収容部12に設けたものである。4
7は前記音波発生手段としての電気音響変換器、48は
前記音波検出手段としての電気音響変換器である。両者
共に、PZT、水晶、ロッシェル塩、ポリフッ化ビニリ
デン等の圧電性高分子、等からなり、インク収容部12
の内面に接着剤等によって取り付けてある。
In this embodiment, the sound wave generating means and the sound wave detecting means are provided in the ink container 12. 4
Reference numeral 7 denotes an electroacoustic transducer as the sound wave generating means, and reference numeral 48 denotes an electroacoustic transducer as the sound wave detecting means. Both are made of PZT, quartz, a Rochelle salt, a piezoelectric polymer such as polyvinylidene fluoride, or the like.
Is attached to the inner surface with an adhesive or the like.

【0043】さて、制御装置43からの命令によって、
駆動回路60が電気音響変換器47を駆動し始めると電
気音響変換器47からは音波が発生し、音波はインク収
容部12内に伝搬し始めるが、電気音響変換器48に到
達する音波の強度は、前述の例と同様に、インク収容部
12内にインクが存在しない場合は、インク収容部12
内にインクが存在する場合に比べ、著しく小さくなる。
従って、電気音響変換器48から出力される音響信号
は、インク収容部12内にインクが存在しているときは
大きく、インク収容部12内にインクが存在しなくなる
と小さくなる。これによって、前述の例と同様に、イン
ク収容部12内のインクの有無を検出できる。
Now, according to a command from the control device 43,
When the drive circuit 60 starts driving the electro-acoustic transducer 47, a sound wave is generated from the electro-acoustic transducer 47, and the sound wave starts to propagate into the ink container 12, but the intensity of the sound wave reaching the electro-acoustic transducer 48 When no ink is present in the ink storage unit 12, the ink storage unit 12
Is significantly smaller than the case where the ink is present inside.
Therefore, the acoustic signal output from the electroacoustic transducer 48 is large when the ink is present in the ink container 12, and is small when the ink is no longer present in the ink container 12. This makes it possible to detect the presence or absence of ink in the ink storage unit 12, as in the above-described example.

【0044】本実施例によると、インク収容部12内の
インクが無くなり、インク残量が共通液室17内と液路
16に存在するインクのみとなったときに、インク残量
が僅少となったことが予告でき、ユーザが記録しようと
する画像に応じて、同じ記録ヘッドを使用するか、新た
に記録ヘッドを使うかを余裕をもって選択できるように
なる。
According to the present embodiment, when the ink in the ink storage section 12 is exhausted and the remaining ink amount is only the ink existing in the common liquid chamber 17 and the liquid path 16, the remaining ink amount becomes very small. Thus, the user can select whether to use the same printhead or to use a new printhead with a margin according to the image to be printed.

【0045】また、インク収容部12内に加え、共通液
室17内にも音波発生手段及び音波検出手段を設けても
よい。そして、インク収容部12内にインクが無くなっ
たことが検出されたら、今度は共通液室内の音波発生手
段である電気音響変換器を駆動し音波を発生させ、更に
それを音波検出手段である別の電気音響変換器によって
検出し、そのとき検出された音波の強度の違いによっ
て、インク収容部12内のインクの有無を検出したのと
同様に共通液室17のインクの有無を検出することがで
きる。これによって、インク僅少の予告をした後に、更
に共通液室17内のインクを使い切り、液路16内に僅
かにインクが残っている状態で、インクの残量の有無を
確実に検出できるようになり、電気熱変換素子を損傷さ
せることなく、インクを限度一杯まで最大限に利用する
ことが可能となる。
A sound wave generating means and a sound wave detecting means may be provided in the common liquid chamber 17 in addition to the inside of the ink container 12. Then, when it is detected that the ink has run out in the ink storage section 12, this time, the electro-acoustic transducer, which is a sound wave generator in the common liquid chamber, is driven to generate a sound wave. The presence / absence of ink in the common liquid chamber 17 can be detected in the same manner as the presence / absence of ink in the ink storage section 12 based on the difference in the intensity of the sound waves detected at that time. it can. In this way, after giving a notice of a small amount of ink, the ink in the common liquid chamber 17 is further used up, and the presence or absence of the remaining amount of ink can be reliably detected in a state where the ink is slightly left in the liquid path 16. That is, it is possible to use the ink to the maximum extent without damaging the electrothermal conversion element.

【0046】実施例4 図9は本発明の第4の実施例の断面図、図10は本実施
例の制御ブロック図である。
Fourth Embodiment FIG. 9 is a sectional view of a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a control block diagram of the fourth embodiment.

【0047】本実施例は前記音波発生手段と前記音波検
出手段を一体とし、電気音響変換器単体にその両方の機
能を兼用させるものである。図9中、49は前記音波発
生手段と前記音波検出手段としての機能を兼ね備えた電
気音響変換器であり、PZT、水晶、ロッシェル塩、ポ
リフッ化ビニリデン等の圧電性高分子、等からなり、接
着剤等によって天板14の下面に取り付けてある。
In the present embodiment, the sound wave generating means and the sound wave detecting means are integrated, and both functions of a single electroacoustic transducer are used. In FIG. 9, reference numeral 49 denotes an electroacoustic transducer having both functions as the sound wave generating means and the sound wave detecting means, and is made of PZT, quartz, a Rochelle salt, a piezoelectric polymer such as polyvinylidene fluoride, or the like. It is attached to the lower surface of the top plate 14 with an agent or the like.

【0048】初めに制御装置43からの命令によって、
駆動回路60が電気音響変換器49を駆動し始めると電
気音響変換器49は音波を発生する。発生した音波は共
通液室17内を進行した後、基板13に達し、ここで反
射され再び天板11の方向に伝搬してくる。このとき、
電気音響変換器49は前記音波検出手段として動作し、
伝搬してきた音波を検出するが、電気音響変換器49に
到達する音波の強度は前述した通り共通液室内のインク
の有無によって異なり、インクが存在する場合は強く、
インクが存在しない場合は弱くなる。従って、共通液室
17内にインクが存在するときは電気音響変換器49で
検出される音響信号は強く、共通液室17内のインクの
有無にインクが存在しない場合は弱くなり、共通液室1
7内のインクの有無が検出できる。
First, according to a command from the control device 43,
When the drive circuit 60 starts driving the electroacoustic transducer 49, the electroacoustic transducer 49 generates a sound wave. The generated sound wave travels through the common liquid chamber 17 and then reaches the substrate 13 where it is reflected and propagates in the direction of the top plate 11 again. At this time,
The electroacoustic transducer 49 operates as the sound wave detecting means,
Although the transmitted sound wave is detected, the intensity of the sound wave reaching the electroacoustic transducer 49 differs depending on the presence or absence of ink in the common liquid chamber as described above, and is strong when ink is present,
Weak when no ink is present. Accordingly, when ink is present in the common liquid chamber 17, the acoustic signal detected by the electroacoustic transducer 49 is strong, and when there is no ink in the presence or absence of ink in the common liquid chamber 17, the sound signal is weak. 1
7, the presence or absence of ink can be detected.

【0049】本実施例においては、第3の実施例の場合
に対し、音波の発生、検出に必要な部品を減らせるので
コストが安くなるという利点がある。
The present embodiment has an advantage over the third embodiment in that the number of components required for generation and detection of sound waves can be reduced, thereby reducing costs.

【0050】また、前述の例のごとく、インク収容部1
2にも音波発生手段と音波検出手段の機能を兼ね備える
電気音響変換器を取り付け、発生させた音波の反射して
くる強度の違いによってインク収容部12内でのインク
の有無を検出し、その後、共通液室17内のインクの有
無を検出するようにしてもよい。この場合、少ない部品
でインク残量僅少の予告をすることが出来るようにな
る。
Also, as in the above-described example, the ink storage unit 1
2, an electroacoustic transducer having both functions of a sound wave generating means and a sound wave detecting means is attached, and the presence or absence of ink in the ink container 12 is detected based on a difference in reflected intensity of the generated sound wave. The presence or absence of ink in the common liquid chamber 17 may be detected. In this case, it is possible to give a notice of a small amount of remaining ink with a small number of components.

【0051】実施例5 図11(a)は本発明の第5の実施例の断面図、図11
(b)はその分解斜視図、図12は本実施例の制御ブロ
ック図である。
Fifth Embodiment FIG. 11A is a sectional view of a fifth embodiment of the present invention.
(B) is an exploded perspective view thereof, and FIG. 12 is a control block diagram of the present embodiment.

【0052】本実施例の用いられる記録ヘッドはインク
を吐出させるエネルギー発生素子としてPZT等の圧電
素子を用いたものである。
The recording head used in this embodiment uses a piezoelectric element such as PZT as an energy generating element for discharging ink.

【0053】56は感光性硝子からなる流路ブロック
で、エッチング処理等によって共通液室52、圧力室5
2a,52b、振動板51a,51bが作り込まれてい
る。55は支持基板で流路ブロック56に張り合わされ
ている。54は圧電素子支持基板で圧電素子53a,5
3b及び支柱57が接着剤等によって装着されている。
圧電素子53a,53b、及び支柱57は、圧電素子支
持基板54と接着されている面の対面で流路ブロック5
6に接着されている。
Reference numeral 56 denotes a flow path block made of photosensitive glass, and the common liquid chamber 52 and the pressure chamber 5 are formed by etching or the like.
2a and 52b and diaphragms 51a and 51b are formed. Reference numeral 55 denotes a support substrate which is adhered to the flow path block 56. Reference numeral 54 denotes a piezoelectric element supporting substrate, which is a piezoelectric element 53a, 5
3b and the support column 57 are mounted with an adhesive or the like.
The piezoelectric elements 53a and 53b and the support column 57 are provided on the flow path block 5 on the opposite side to the surface bonded to the piezoelectric element support substrate 54.
6 is adhered.

【0054】圧電素子駆動回路61によって、圧電素子
53a,53bに電圧が印加されると、圧電素子53
a,53bは変形し、これに伴ってこれが装着されてい
る振動板51a,51bが変形し、圧力室52a,52
b内に圧力変化が生じて吐出口50a,50bからイン
クが吐出される。
When a voltage is applied to the piezoelectric elements 53a and 53b by the piezoelectric element driving circuit 61, the piezoelectric element 53
a and 53b are deformed, and accordingly, the diaphragms 51a and 51b on which they are mounted are deformed, and the pressure chambers 52a and 52b are deformed.
As a result, a pressure change occurs in the nozzle b, and ink is ejected from the ejection ports 50a and 50b.

【0055】さて、本実施例は上述の記録ヘッドにおい
て、インクを吐出させるためのエネルギー発生素子であ
る圧電素子を前記音波発生手段として用い、更に異なる
圧力室に装着されている圧電素子を前記音波検出手段と
して用いるものである。
In this embodiment, in the above-described recording head, a piezoelectric element, which is an energy generating element for discharging ink, is used as the sound wave generating means, and a piezoelectric element mounted in a different pressure chamber is used as the sound wave generating means. It is used as a detecting means.

【0056】さて、制御装置43からの命令によって、
圧電素子53aが接続されているスイッチsaが圧電素
子駆動回路61からの端子61T1に接続され、圧電素
子53aに圧電素子駆動回路61からインクが吐出しな
い程度の交流電圧が印加される。
Now, according to a command from the control device 43,
The switch sa to which the piezoelectric element 53a is connected is connected to the terminal 61T1 from the piezoelectric element driving circuit 61, and an AC voltage is applied to the piezoelectric element 53a such that ink is not ejected from the piezoelectric element driving circuit 61.

【0057】すると、圧電素子53aからは音波が発生
し、このとき圧力室52a及び共通液室52にインクが
存在すると、発生した音波はその中を伝搬し、圧電素子
53bまで到達する。
Then, a sound wave is generated from the piezoelectric element 53a. At this time, if ink exists in the pressure chamber 52a and the common liquid chamber 52, the generated sound wave propagates therethrough and reaches the piezoelectric element 53b.

【0058】圧電素子53bにおいては、制御装置43
によって圧電素子53bに接続されているスイッチsb
が増幅器41の端子41T2に接続されており、伝搬し
てきた音波が検出される。
In the piezoelectric element 53b, the control device 43
Switch sb connected to the piezoelectric element 53b by
Is connected to the terminal 41T2 of the amplifier 41, and the transmitted sound wave is detected.

【0059】このとき、圧電素子53bにおいては、圧
電素子支持基板54及び流路ブロック56を伝搬してく
る音波に加えて、インク中を伝搬してきた音波も検出さ
れることになるのに対し、圧力室52a、または共通液
室52にインクが存在しないと、空気中では音波の減衰
が非常に大きいので、圧電素子53bにおいては、ほと
んど圧電素子支持基板54及び流路ブロック56を伝搬
してくる音波しか検出されず、検出された音響信号が小
さくなる。従って、前述の例と同様に、検出される音響
信号の強度差によって、圧力室または共通液室内のイン
クの有無を検出できる。
At this time, in the piezoelectric element 53b, in addition to the sound wave propagating through the piezoelectric element support substrate 54 and the flow path block 56, the sound wave propagating in the ink is detected. If there is no ink in the pressure chamber 52a or the common liquid chamber 52, the sound wave is greatly attenuated in the air, so that the piezoelectric element 53b almost propagates through the piezoelectric element support substrate 54 and the flow path block 56. Only sound waves are detected, and the detected acoustic signal becomes smaller. Therefore, as in the above-described example, the presence or absence of ink in the pressure chamber or the common liquid chamber can be detected based on the difference in the intensity of the detected acoustic signal.

【0060】このように、本実施例によれば、音波発生
手段や音波検出手段として動作する装置を新たに設けな
くても、従来の記録ヘッドの部品そのまま用いて実現さ
れるので、低コストでインクの有無を確実に検出でき
る。
As described above, according to the present embodiment, the apparatus can be realized by using the components of the conventional recording head as they are, without newly providing a device that operates as a sound wave generating means and a sound wave detecting means. The presence or absence of ink can be reliably detected.

【0061】尚、前記スイッチsa,sbの切り替えは
時系列信号等によって適宜行なわれ、圧電素子53bを
音波発生手段として用い、圧電素子53aを音波検出手
段として用いるときはスイッチsaは端子41T1に、
スイッチsbは端子61T2に接続される。
The switches sa and sb are appropriately switched by a time-series signal or the like. When the piezoelectric element 53b is used as sound wave generating means and the piezoelectric element 53a is used as sound wave detecting means, the switch sa is connected to the terminal 41T1.
Switch sb is connected to terminal 61T2.

【0062】また、音波発生手段として用いた圧電素子
をそのまま音波検出手段として用いてもよい、この場合
は、圧力室のみのインクの有無の検出が可能となる。
Further, the piezoelectric element used as the sound wave generator may be used as the sound wave detector as it is. In this case, it is possible to detect the presence or absence of the ink only in the pressure chamber.

【0063】以上、詳述した如く、本発明によれば、共
通液室のインクの使い切り、液路内に僅かにインクが残
っている状態で、インクの残量の有無を確実に検出でき
るため、記録動作中の突然の記録中止を回避することが
可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to reliably detect whether or not ink is remaining when the ink in the common liquid chamber has been used up and the ink is slightly remaining in the liquid path. In addition, it is possible to avoid sudden stop of recording during the recording operation.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上、説明したごとく、本発明によれ
ば、インクを吐出するための複数の吐出口と、インクの
吐出のために利用されるエネルギーを発生するエネルギ
ー発生素子と、前記複数の吐出口それぞれに対応した液
路によって前記複数の吐出口と連通され、前記吐出口に
供給されるインクを貯留する共通液室を備えたインク
ジェットヘッドを用い、該インクジェットヘッドからイ
ンクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置にお
いて、前記インクジェットヘッドの前記共通液室に対応
する位置に設けられ、駆動されることにより前記共通液
室内に音波を発生する音波発生手段と、前記インクジェ
ットヘッドの前記共通液室に対応する位置に設けられ、
音波の強度変化を検出可能な音波検出手段を備え、
記音波発生手段を駆動したときの、前記音波検出手段に
より検出された音波の強度に基づいて前記共通液室内の
インクの有無を判断することによって、共通液室のイン
使い切り、液路内に僅かにインクが残っている状態
で、インクの残量の有無を確実に検出できるため、電気
熱変換素子を損傷させることなく、また、記録動作中の
突然の記録中止も起こさずに、インクを限度一杯まで最
大限に利用することが可能となる。
As described above, according to the present invention, according to the present invention, a plurality of discharge ports for discharging ink, an energy generating element for generating energy used for discharging ink, and the plurality of Liquid corresponding to each discharge port
An ink jet recording apparatus that communicates with the plurality of ejection ports by a path and includes an ink jet head having a common liquid chamber for storing ink supplied to the ejection ports, and ejects ink from the ink jet head to perform recording. Corresponding to the common liquid chamber of the inkjet head
The common liquid is provided at a position where
A sound wave generator for generating sound waves in a room, the inkjet
Provided at a position corresponding to the common liquid chamber of the
The intensity variation of the sound wave and a detectable acoustic wave detection means, before
When the sound wave generating means is driven, the sound wave detecting means
By judging the presence or absence of ink in the common liquid chamber based on the strength of the sound wave detected from the above, the ink in the common liquid chamber is used up, and the amount of ink remaining Since the presence or absence of the ink can be reliably detected, it is possible to use the ink to the maximum extent without damaging the electrothermal conversion element and without abruptly stopping printing during the printing operation.

【0065】また、前記音波発生手段と前記音波検出手
段は、音波の発生と音波の検出の機能を一体に備えた電
気音響変換器であり、前記電気音響変換器により発生さ
た音波の前記共通液室内での反射波を前記電気音響変
換器により検出し、前記共通液室内のインクの有無を
することによって、共通液室のインク使い切り、液
路内に僅かにインクが残っている状態で、インクの残量
の有無を、少ない部品構成で確実に検出できるため、低
コストで、電気熱変換素子を損傷させることなく、ま
た、記録動作中の突然の記録中止も起こさずに、インク
を限度一杯まで最大限に利用することが可能となる。
The sound wave generating means and the sound wave detecting means
The stage has an integrated function of sound wave generation and sound wave detection.
An aeroacoustic transducer, generated by said electroacoustic transducer.
The electro-acoustic variable reflected wave at the common liquid chamber of the sound wave
Detected by exchanger, determine the presence or absence of ink in said common liquid chamber
By disconnecting the ink , the ink in the common liquid chamber is completely used up, and in a state where the ink is slightly remaining in the liquid path, the presence or absence of the remaining amount of ink can be reliably detected with a small number of components, so that the cost can be reduced and the electric power can be reduced. It is possible to use the ink to the maximum extent without damaging the thermal conversion element and without abruptly stopping printing during the printing operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施例の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment.

【図2】第1実施例の外観図。FIG. 2 is an external view of the first embodiment.

【図3】第1実施例の変形例の断面図。FIG. 3 is a sectional view of a modification of the first embodiment.

【図4】第1実施例の制御ブロック図。FIG. 4 is a control block diagram of the first embodiment.

【図5】第2実施例の断面図。FIG. 5 is a sectional view of a second embodiment.

【図6】第2実施例の制御ブロック図。FIG. 6 is a control block diagram of a second embodiment.

【図7】第3実施例の断面図。FIG. 7 is a sectional view of a third embodiment.

【図8】第3実施例の制御ブロック図。FIG. 8 is a control block diagram of a third embodiment.

【図9】第4実施例の断面図。FIG. 9 is a sectional view of a fourth embodiment.

【図10】第4実施例の制御ブロック図。FIG. 10 is a control block diagram of a fourth embodiment.

【図11】第5実施例の断面図(a)及び分解斜視図
(b)。
11A and 11B are a sectional view and an exploded perspective view of a fifth embodiment.

【図12】第5実施例の制御ブロック図。FIG. 12 is a control block diagram of a fifth embodiment.

【図13】記録装置の概略外観図。FIG. 13 is a schematic external view of a recording apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 記録ヘッド 2 キャリッジ 5 被記録媒体 11 ヘッドチップ 12 インク収容部 15 吐出口 16 液路 17 共通液室 19 電気熱変換素子 20 発熱体 40,45,47,48,49 電気音響変換器 46 圧電膜 50a,50b 吐出口 51a,51b 振動板 52 共通液室 52a,52b 圧力室 53a,53b 圧電素子 54 圧電素子支持基板 55 支持基板 56 流路ブロック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording head 2 Carriage 5 Recording medium 11 Head chip 12 Ink accommodating part 15 Discharge port 16 Liquid path 17 Common liquid chamber 19 Electrothermal conversion element 20 Heating element 40, 45, 47, 48, 49 Electroacoustic transducer 46 Piezoelectric film 50a, 50b Discharge port 51a, 51b Vibration plate 52 Common liquid chamber 52a, 52b Pressure chamber 53a, 53b Piezoelectric element 54 Piezoelectric element support substrate 55 Support substrate 56 Flow path block

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 インクを吐出するための複数の吐出口
と、インクの吐出のために利用されるエネルギーを発生
するエネルギー発生素子と、前記複数の吐出口それぞれ
に対応した液路によって前記複数の吐出口と連通され、
前記吐出口に供給されるインクを貯留する共通液室
備えたインクジェットヘッドを用い、該インクジェット
ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット
記録装置において、前記インクジェットヘッドの前記共通液室に対応する位
置に設けられ、駆動されることにより前記共通液室内に
音波を発生する 音波発生手段と 前記インクジェットヘッドの前記共通液室に対応する位
置に設けられ、音波の強度変化を検出可能な 音波検出手
を備え、前記音波発生手段を駆動したときの、前記音波検出手段
により検出された音波の強度 に基づいて前記共通液室内
のインクの有無を判断することを特徴とするインクジェ
ット記録装置。
A plurality of discharge ports for discharging ink; an energy generating element for generating energy used for discharging ink; and a plurality of discharge ports for each of the plurality of discharge ports.
Are communicated with the plurality of discharge ports by a liquid path corresponding to
Using an inkjet head having a common liquid chamber for storing ink to be supplied to the discharge port, an ink jet recording apparatus for recording by discharging ink from the ink jet head, corresponding to the common liquid chamber of the ink jet head To do
Provided in the common liquid chamber by being driven.
A sound wave generator for generating sound waves, position corresponding to the common liquid chamber of the ink jet head
And a sound wave detecting means that can detect a change in the intensity of the sound wave, the sound wave detecting means when the sound wave generating means is driven.
An ink jet recording apparatus for judging the presence or absence of ink in the common liquid chamber based on the intensity of the sound wave detected by the method.
【請求項2】 前記音波発生手段は前記共通液室内に設
けられた発熱体であり、前記共通液室内にインクが有る
場合に前記発熱体が駆動されることにより、前記共通
室内のインク中に加熱による気泡を生成させ、前記気泡
の生成と消滅に伴って音波を発生させることを特徴とす
る請求項1記載のインクジェット記録装置。
2. The sound wave generating means is provided in the common liquid chamber.
A vignetting heating elements, the ink is present in the common liquid chamber
By the heating element is driven when, to generate bubbles by heating the ink in the common liquid chamber, the bubble
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a sound wave is generated in accordance with the generation and disappearance of the image .
【請求項3】 前記音波発生手段と前記音波検出手段
は、前記共通液室内に、互いに対向するよう設けられて
いることを特徴とする請求項1または2に記載のインク
ジェット記録装置。
3. The sound wave generating means and the sound wave detecting means.
Are provided in the common liquid chamber so as to face each other.
The ink according to claim 1 or 2, wherein
Jet recording device.
【請求項4】 前記音波発生手段と前記音波検出手段
は、音波の発生と音波の検出の機能を一体に備えた電気
音響変換器であり、 前記電気音響変換器により発生された音波の前記共通液
室内での反射波を前記電気音響変換器により検出し、前
記共通液室内のインクの有無を判断することを特徴とす
る請求項1に記載のインクジェット記録装置。
4. The sound wave generating means and the sound wave detecting means.
Is an electric device with integrated sound wave generation and sound wave detection functions.
An acoustic transducer , wherein the common liquid of sound waves generated by the electroacoustic transducer
The reflected wave in the room is detected by the electroacoustic transducer, and
Determining whether ink is present in the common liquid chamber.
The ink jet recording apparatus according to claim 1.
【請求項5】 前記エネルギー発生素子は、熱エネルギ
ーを発生する電気熱変換素子であって、発生する熱エネ
ルギーによってインク中に膜沸騰を生じさせ 該膜沸騰に
よる気泡の成長に伴ってインクを吐出させるものである
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載
のインクジェット記録装置。
5. The thermal energy generating device according to claim 1, wherein
Is an electrothermal conversion element that generates heat,
The film boiling in the ink is caused by the energy and the film boiling
To eject ink as bubbles grow
The method according to any one of claims 1 to 4, wherein
Inkjet recording device.
【請求項6】 インクを吐出するための複数の吐出口
と、インクの吐出のために利用されるエネルギーを発生
するエネルギー発生素子と、前記複数の吐出口それぞれ
に対応した液路によって前記複数の吐出口と連通され、
前記吐出口に供給されるインクを貯留する共通液室とを
備えたインクジェットヘッドを用い、該インクジェット
ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット
記録装置におけるインク残量検出方法であって、 前記インクジェットヘッドの前記共通液室に対応する位
置に設けられ、前記共通液室内に音波を発生する音波発
生手段を駆動し、 前記インクジェットヘッドの前記共通液室に対応する位
置に設けられた音波検出手段により検出された音波の強
度に基づいて、前記共通液室内のインクの有無を判断す
ることを特徴とするインク残量検出方法。
6. A plurality of discharge ports for discharging ink.
Generates energy used for ink ejection
Energy generating element, and each of the plurality of discharge ports
Are communicated with the plurality of discharge ports by a liquid path corresponding to
A common liquid chamber for storing the ink supplied to the discharge port;
Using an inkjet head provided with the inkjet
Inkjet that performs recording by discharging ink from the head
A method for detecting the amount of remaining ink in a recording apparatus, the method comprising:
And a sound wave generator for generating a sound wave in the common liquid chamber.
Driving the generating means, and the position corresponding to the common liquid chamber of the ink jet head.
Of the sound wave detected by the sound wave detecting means provided in the device.
The presence or absence of ink in the common liquid chamber based on the degree
A method for detecting the remaining amount of ink.
【請求項7】 前記音波発生手段は前記共通液室内に設
けられた発熱体であり、前記共通液室内にインクが有る
場合に前記発熱体が駆動されることにより、前記インク
中に加熱による気泡を生成させ、前記気泡の生成と消滅
に伴って音波を発生させることを特徴とする請求項6に
記載のインク残量検出方法。
7. The sound wave generating means is provided in the common liquid chamber.
Heating element with ink in the common liquid chamber
When the heating element is driven,
Generate air bubbles by heating inside, and generate and disappear the air bubbles
7. A sound wave is generated in accordance with
The ink remaining amount detection method described in the above.
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