JP6586754B2 - 液体消費装置 - Google Patents

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本発明は、液体消費装置等に関する。
従来、液体消費装置(液体噴射装置)の一例として、インクジェットプリンターが知られている。インクジェットプリンターは、印刷用紙などの印刷媒体に、印刷ヘッドから液体の一例であるインクを吐出させることによって、印刷媒体への印刷を行うことができる。また、インクジェットプリンターは、インクを貯留する液体容器としてのインクタンクを備え、貯留されたインクを印刷ヘッドに供給して印刷を行う。この種のインクジェットプリンターでは、例えば特許文献1に開示されているように、インク情報の一つであるインクタンクに貯留されたインクの残量を検出する液体検出部を備えたものが知られている。
特開平3−275360号公報
液体検出部においては、インク残量を検出するために、インクタンク内のインクに電流を流すことがある。この場合、インク中を流れる直流電流によってインクが電気分解されて、気泡が発生したりインクの成分が電極に析出したりする恐れがある。このような状態になると、気泡や析出したインクの成分がインクに混じって印刷ヘッドに運ばれ、印刷ヘッドのノズルを詰まらせてしまい、インクの吐出に悪影響を及ぼすという課題があった。特許文献1の液体検出部では、電圧制限部を設け、さらに複数の電極間にパルス電圧を印加している。これにより、印加する電気的エネルギーを抑えて電気分解を避けつつインク残量を検出する手段が示唆されている。しかしながら、特許文献1には、インクに交番電流を流すことによって電気分解による悪影響を回避するという技術的思想に関しては、その詳細な手段を含めて開示されていない。
なお、交番電流とは、二つの電極間にかかる電圧の極性が時間と共に周期的に変化して、二つの電極の間を流れる電流の方向が電圧の変化と共に変わる電流のことをいう。その代表的なものは、正弦波交流電流である。本明細書においては、正弦波交流電流及び非正弦波交流電流を含めて、交番電流を交流電流と称する。
また、特許文献1等の従来手法では、インクタンク内のインクに電流を流すことでインク残量を検出する場合において、検出用の回路が設けられる回路基板における回路素子の適切な配置手法、或いは、当該回路基板とインクタンクとの適切な接続手法を開示していない。ここで、回路基板とインクタンクとの接続とは、適切な相対位置関係で物理的に固定することも含むし、回路基板とインクタンクに設けられる導電部材(電極棒)とを電気的に接続することも含む。
本発明の幾つかの態様によれば、交流電流を用いた液面レベル検出を行う場合に、回路基板を適切に配置する液体消費装置等を提供することができる。
本発明の一態様は、液体容器内の液体の液面レベルを検出する液体消費装置であって、回路基板と、前記回路基板を保持する基板ホルダーと、前記液面レベルの検出を行う制御部と、を含み、前記液体容器には、第1導電部材及び第2導電部材からなる一対の導電部材が設けられ、前記回路基板には、前記一対の導電部材に対応して、一対の端子が設けられ、前記基板ホルダーには、前記一対の導電部材と、前記一対の端子を電気的に接続するための弾性接点が設けられ、前記第1導電部材及び前記第2導電部材の長手方向を第1の方向とした場合に、前記弾性接点は、前記第1の方向に弾性を有する接点である液体消費装置に関係する。
本発明の一態様では、基板ホルダーを用いて回路基板を保持するとともに、当該基板ホルダーに弾性接点を設ける。これにより、回路基板と基板ホルダーとの適切な位置関係での固定、及び、回路基板の第1の方向でのずれの吸収ができ、一対の端子と一対の導電部材との電気的な接続の確実性を高めること等が可能になる。
また、本発明の一態様では、前記一対の端子の各端子は、円形状であってもよい。
これにより、一対の端子と一対の導電部材との電気的な接続の確実性を高めることが可能になる。
また、本発明の一態様では、前記基板ホルダーは、固定部材により前記液体容器に固定されてもよい。
これにより、基板ホルダーと液体容器とを適切な位置関係で固定することが可能になる。
また、本発明の一態様では、前記回路基板は、前記第1の方向に交差する面に沿った方向での動きを規制する規制部を有してもよい。
これにより、第1の方向に交差する方向での回路基板の位置ずれを抑止すること等が可能になる。
また、本発明の一態様では、前記弾性接点は、接点ホルダーに取り付けられ、前記接点ホルダーは、前記基板ホルダーに取り付けられてもよい。
これにより、基板ホルダーに対して適切な位置関係で、弾性接点を固定することが可能になる。
また、本発明の一態様では、前記液体容器として、第1〜第k(kは2以上の整数)の液体容器が設けられ、前記回路基板には、各々が前記一対の導電部材を有する前記第1〜第kの液体容器に対応して、第1〜第kの一対の端子が配置され、前記基板ホルダーには、前記第1〜第kの一対の端子に対応して、第1〜第kの一対の弾性接点が設けられてもよい。
これにより、一対の導電部材、一対の端子の数に応じた適切な数の弾性接点を設けること等が可能になる。
また、本発明の一態様では、前記回路基板には、前記第1〜第kの液体容器から選択された前記液体容器に備えられた前記一対の導電部材に対して、交流電圧を供給するための選択回路が設けられてもよい。
これにより、複数の液体容器の液面レベルを適切に検出すること等が可能になる。
また、本発明の一態様では、前記回路基板には、前記液体容器に備えられた前記一対の導電部材を介して、前記液体容器内の前記液体に交流電圧を供給可能に構成された交流生成回路の少なくとも一部が設けられてもよい。
これにより、交流生成回路を設け、当該交流生成回路の少なくとも一部を回路基板に配置することが可能になる。
また、本発明の一態様では、前記交流生成回路は、前記第1導電部材に一端が接続される第1の抵抗と、前記第1の抵抗の他端と基準電位との間に接続された少なくとも一つの電気素子で構成され、前記第1の抵抗を介して、前記第1導電部材を前記基準電位に接続する基準電位供給部と、前記第2導電部材と前記基準電位との間に接続される少なくとも一つのキャパシターと、を含み、前記回路基板には、少なくとも前記第1の抵抗と、前記基準電位供給部と、前記キャパシターとが設けられてもよい。
これにより、回路基板に設けられる第1の抵抗、基準電位供給部、キャパシターとを少なくとも含む交流生成回路を実現することが可能になる。
また、本発明の一態様では、前記交流生成回路は、所定の周期信号を発生する周期信号発生部と、前記交流生成回路の前記第1の抵抗の前記他端に接続される所定電位供給部と、を含み、前記所定電位供給部は、前記所定の周期信号の1周期内の第1期間において、少なくとも前記第1の抵抗を介して、前記第1導電部材を前記基準電位より高電位の所定電位に接続し、前記1周期内の第2期間において、前記第1導電部材と前記所定電位との接続を遮断してもよい。
これにより、周期信号発生部と所定電位供給部とを含む交流生成回路を実現することが可能になる。
また、本発明の一態様では、前記回路基板には、前記第1導電部材の電位に基づく検出電圧に基づいて、前記液面レベルを検出するための判定用電圧を生成する判定用電圧生成部が設けられてもよい。
これにより、液面レベルの検出に用いられる判定用電圧を生成することが可能になる。
また、本発明の一態様では、前記判定用電圧生成部は、前記検出電圧を平滑化する平滑化回路と、前記検出電圧の前記平滑化回路への出力のオンオフを切り替えるスイッチ回路と、を含んでもよい。
これにより、平滑化回路とスイッチ回路により判定用電圧生成部を実現することが可能になる。
本実施形態に係るインクジェットプリンターの外観斜視図。 インクタンクユニットカバーを取り外した状態のインクタンクユニット部分を示す斜視図。 インクタンクの構成及びインクタンクとインクジェットプリンターにおける他の構成要素との係属を示す模式図。 図4(A)、図4(B)は基板ホルダーの外観斜視図。 組み立て後の基板ホルダー等の外観斜視図。 組み立て後の基板ホルダー等の平面図。 弾性接点の断面図。 図8(A)、図8(B)は接点ホルダー等の平面図。 図9(A)、図9(B)は接点ホルダー等の断面図。 図10(A)は回路基板の第2の面における回路素子の配置例、図10(B)は回路基板の第1の面における一対の端子の配置例。 液体検出部の構成例。 液体検出部の他の構成例。 液体検出部の等価回路図。 図14(A)〜図14(G)は液体検出部の動作の一例を示すタイミングチャート。 液体検出部の他の構成例。
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1.本実施形態の手法
まず本実施形態の手法について説明する。上述したように、液体消費装置における液体容器の液面レベル(液体残量)の検出処理、狭義にはプリンターにおけるインクタンクのインクレベルの検出処理の重要性は高い。しかしながら、特許文献1等の従来手法には、インクに交流電流を流すことによって電気分解による悪影響を回避するという技術的思想に関しては、その詳細な手段を含めて開示されていない。
よって本出願人は、液体に対して交流電流を流すことで、液体残量を検出する手法において、当該交流電流の生成等を実現する具体的な回路構成を提案する。その際、液体消費装置は、交流電流生成回路等が設けられる回路基板を有することになるし、液体容器には当該交流電流を液体に流すための導電部材等が設けられることになり、それらは電気的に接続される必要がある。
例えば、回路基板の液体容器側の面に端子を設け、当該端子と導電部材を電気的に接続することが考えられる。そのため、液体消費装置では、回路基板を液体容器に対して所定の位置関係で固定する必要がある。このようにしなければ、回路基板の端子と導電部材とが電気的に接続されず、適切なインク残量検出(液面レベルの検出)ができないないおそれが生じるためである。なお、端子と導電部材とは直接接触する必要はなく、図7を用いて後述するように弾性接点273等を介して接続されてもよい。
そこで本出願人は、図1、図2等を用いて後述するように、液体容器(後述するインクタンク30に対応)内の液体の液面レベル(インク残量)を検出する液体消費装置であって、回路基板26と、回路基板26を保持する基板ホルダー27と、液面レベルの検出を行う制御部16を含む液体消費装置を提案する。本実施形態に係る液体消費装置では、液体容器には、第1導電部材35及び第2導電部材36からなる一対の導電部材が設けられ、回路基板26には、一対の導電部材に対応して、一対の端子(第1端子38及び第2端子39)が設けられ、基板ホルダー27には、一対の導電部材と、一対の端子を電気的に接続するための弾性接点273が設けられ、第1導電部材35及び第2導電部材36の長手方向を第1の方向とした場合に、弾性接点は、第1の方向に弾性を有する接点である。なお、この場合の長手方向とは、液体容器が液体噴射装置に配設されて、前記液体噴射装置が使用可能状態となっているときの第1導電部材と第2導電部材の長手方向である。
本実施形態に係る液体消費装置は、基板ホルダー27を有し、回路基板26は当該基板ホルダーにより保持(固定)される。よって、回路基板26を単体で液体容器に対して固定しようとする場合に比べて、基板ホルダー27を用いることで回路基板26を液体消費装置内の所望の位置に確実に固定することが可能になる。これにより、回路基板26の一対の端子と、液体容器に設けられる一対の導電部材との電気的な接続の確実性を高めることができ、結果として適切な液面レベル検出を行うことが可能になる。
ただし、このような固定を行ったとしても、製造或いは組み立てにおける機械的な公差があるため、微少な位置ずれまでは抑止しきれない。その際、回路基板26の浮きが生じてしまう、すなわちインクタンク30に対して回路基板26(具体的には一対の端子38,39)が想定よりもZ軸正方向側に位置してしまった場合には、一対の端子と一対の導電部材とが電気的に接続されない可能性が出てしまう。なお、座標系の設定については図1等を用いて後述する。
この場合、第1端子38と第2端子39の間が絶縁されるため、状態としては第1導電部材35と第2導電部材36との間の抵抗が非常に大きい場合と同様の状態となる。この場合、実際のインク残量とは関係なく、インク残量が少なくなっているとの判断がされてしまう(詳細については図14(G)等を用いて後述する)ため大きな問題となる。
よって本実施形態では、一対の端子の各々と一対の導電部材の各々との間の接続を弾性接点273を用いて行い、当該弾性接点は第1の方向(Z軸方向)で弾性を有する。このようにすれば、Z軸方向の位置ずれが生じた場合でも、当該位置ずれを弾性接点273により吸収することができるため、一対の端子と一対の導電部材との電気的な接続の確実性を、さらに高めることが可能になる。
以下、本実施形態の具体的な手法を説明する。まず液体消費装置の概略的な構成例を説明した後、液面レベルの検出手法の詳細について説明する。なお、液面レベル検出を行う液体検出部60の構成や、回路基板26における回路素子や端子の配置例については、液面レベルの検出手法において説明する。最後に、いくつかの変形例を説明する。
2.液体消費装置の概略構成例
以下、本実施形態を適用した液体消費装置の一例として、インクジェットプリンター1(以下、プリンターと称する)を例に挙げて説明する。プリンター1は、インクタンク30に貯留されるインク34を、印刷ヘッド17から用紙12などの印刷媒体に対して吐出して印刷を行うものである(図1及び図3参照)。ここで、インクタンク30が液体容器に相当し、インク34が液体容器に貯留される液体に相当する。なお、以下の説明で参照する図面では、説明及び図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。また、以下ではインクタンク30が複数である例を説明するが、これに限定されず、本実施形態の液体消費装置は1つのインクタンク30(液体容器)を有する構成であってもよい。
2.1 全体構成例
まず、プリンター1の全体構成について、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るプリンター1の外観斜視図である。図1には、相互に直交する座標軸であるXYZ軸を付す。また、これ以降に示す図についても、必要に応じて同様のXYZ軸を付す。XYZ軸のそれぞれにおいて、矢印の向きが+方向(正方向)を示し、矢印の向きとは逆向きが−方向(負方向)を示す。プリンター1が使用される状態において、プリンター1は、X軸とY軸とによって規定される水平な平面に配置される。プリンター1の使用状態において、Z軸は、水平な平面に直交する軸であり、−Z軸方向が鉛直下方向である。また、プリンター1の+Y軸方向の面を前面、−Y軸方向の面を後面と称する。
図1に示すように、本実施形態における液体消費装置としてのプリンター1は、インクタンクユニット20と操作部13と排紙部11を備えている。さらに、プリンター1は、ケース14を備えており、ケース14が、プリンター1の外殻の一部を構成している。ケース14の内側には、プリンター1の機構ユニット(不図示)が収容されている。機構ユニットは、プリンター1において、印刷動作を実行する機構部分である。
インクタンクユニット20は、インクタンクユニットカバー21とインクタンクユニット底部22を備え、ケース14の外側に設置されている。インクタンクユニット20には、複数のインクタンク30が収納可能である。インクタンク30には印刷に供されるインク34が貯留され、プリンター1の印刷時に、インク34がインクタンク30から印刷ヘッド17に供給される(図3参照)。
インクタンク30は、少なくとも一部が透過性の材料で形成されており、貯留されたインク34が外部から視認できる。インクタンクユニットカバー21は、収納されるインクタンク30の透過性の部位に面した位置に、透過性の窓部24を備える。そのため、ユーザーは、プリンター1の外部から窓部24を介してインクタンク30のインク34の量を視認することが可能である。
プリンター1の前面には、操作部13と排紙部11とが配置される。操作部13には、電源ボタン、設定ボタン及び表示パネルなどが設けられる。プリンター1は、制御基板15に実装された制御部16を備える(図3参照)。制御部16は、操作部13から入力される指示等に基づいて上述の機構ユニットを動作させ、用紙12の搬送や印刷ヘッド17の駆動などを行って用紙12に印刷を行う。印刷された用紙12は、排紙部11から排出される。
2.2 インクタンクユニットの構成例
次に、インクタンクユニット20の構成について、図2を参照して説明する。図2は、インクタンクユニットカバー21を取り外した状態のインクタンクユニット20を示す斜視図である。
図2に示すように、インクタンクユニット20は、インクタンクユニット底部22を備える。そして、その鉛直上方向(+Z軸方向)に、インクタンク30を配置する空間を挟んで、後述する基板ホルダー27を備える。さらに、装着されたインクタンク30を囲むインクタンクユニットカバー21を備える。インクタンクユニット底部22及び基板ホルダー27は、プリンター1に固定されて設置される。
インクタンクユニット20は、インクタンクユニット底部22に面して、複数のインクタンク30が並べられて装着可能である。本実施形態では、4つのインクタンク30が装着される。4つのインクタンク30には、それぞれ種類(色、素材など)の異なるインク34が貯留されても良い。4つのインクタンク30の内の一つは他と比べてサイズが大きく、より多くのインク34を貯留できる。そこで、例えば、サイズの大きなインクタンク30には、使用頻度の高いブラックのインク34を貯留させ、他のインクタンク30には、それぞれイエロー、マゼンタ及びシアンなどのインク34を個別に貯留させることができる。
インクタンクユニット底部22の鉛直上方向の基板ホルダー27は、インクタンク30がインクタンクユニット20に並べて装着された時、インクタンク30に接触するよう配置される。そのため、インクタンク30は、インクタンクユニット底部22と基板ホルダー27とに挟まれてインクタンクユニット20に配置される。
また、インクタンク30は、ネジ28によって、基板ホルダー27に固定される。基板ホルダー27は、後述する交流生成回路40(図11参照)を含めた回路が実装される回路基板26を備える。そのため、インクタンク30が基板ホルダー27に固定されると、インクタンク30は回路基板26とも固定される。回路基板26には、信号配線FFC(Flexible Flat Cable)19が接続され、回路基板26上に実装される回路とプリンター1の制御基板15に実装される回路とが電気的に接続される(図3参照)。なお、インクタンク30は、インクタンク30が備えるインク注入口32(詳細は後述)から外れた領域において、基板ホルダー27及び回路基板26と接触する。
2.3 インクタンクの構成例
次に、インクタンク30の構成及びプリンター1との繋がりについて、図2及び図3を参照して説明する。図3は、インクタンク30の構成及びインクタンク30とプリンター1における他の構成要素との係属を示す模式図である。
図3に示すように、インクタンク30は、内部が中空の容器であり、中空部分にインク34を貯留することができる。また、インクタンク30は、鉛直上方向(+Z軸方向)の面にインク34を注入可能なインク注入口32を備えている(図2及び図3参照)。そのため、インク34の貯留量が少なくなった時は、インク注入口32からインクタンク30へインク34の再充填が可能である。インク注入口32の開口には、通常、キャップ部材(不図示)が気密に取り付けられる。プリンター1のユーザーは、キャップ部材を取り外すことによって、インク注入口32を介してインクタンク30内にインク34を補充することができる。
各インクタンク30は、少なくとも一部が透過性の外壁で形成される。本実施形態においては、+X軸方向の外壁の一部が透過性である。この外壁面にはインク量の目安となるマーク31(図2参照)があり、ユーザーはこのマーク31を目印にしてインク量を把握することができる。
さらに、インクタンク30は、貯留したインク34を印刷ヘッド17に送り出すインク供給部33を備える。
さらに、第1導電部材35及び第2導電部材36からなる一対の導電部材(電極、電極棒)を備える。第1導電部材35及び第2導電部材36は、インクタンク30の外部に突出して、基板ホルダー27と接触する領域、ひいては回路基板26と接触する領域に配置される。
第1導電部材35及び第2導電部材36は、インクタンク30の外部から中空部分まで延びる板棒形状のステンレス材で製作される。第1導電部材35の長さは、第2導電部材36の長さよりも短い。第2導電部材36は、第1導電部材35の端部を越えて中空部分の底部近傍まで延在する。これにより、少なくともインク34が中空部分を満たす程度に充填された場合、第1導電部材35及び第2導電部材36の両電極がインク34に浸漬する。その後、印刷が行われインク34が消費されてインク量が減ってくると、第1導電部材35がインク34の外に露出し、第2導電部材36のみがインク34に浸漬する状態となる。
上述したように、インクタンク30は、インクタンクユニット底部22と基板ホルダー27とに挟まれて、インクタンクユニット20に配設される。また、回路基板26は、基板ホルダー27上において、インクタンク30の第1導電部材35及び第2導電部材36に対向して接触可能な位置になるよう配置される。回路基板26には、第1導電部材35及び第2導電部材36に対向する位置に、第1端子38及び第2端子39からなる一対の端子が形成される。これにより、インクタンク30がインクタンクユニット20に配置された時、第1導電部材35と第1端子38とが接触して電気的に接続され、第2導電部材36と第2端子39とが接触して電気的に接続される。
また、基板ホルダー27とインクタンク30とがネジ28によって固定されることによって、第1導電部材35は第1端子38に圧着され、第2導電部材36は第2端子39に圧着される。そのため、導電部材35,36と端子38,39との電気的な接続が確実に形成される。
さらに、回路基板26上に実装される回路とプリンター1の制御基板15上に実装される回路とは、信号配線FFC19を介して相互に接続される。制御基板15上に実装される回路には、制御部16が含まれるため、回路基板26上の回路は、制御部16と相互に通信が可能である。
また、インク34は、素材及び組成に基づくインク抵抗値Ri(図13参照)を持って導電性を有する。そのため、第1導電部材35及び第2導電部材36の両電極がインク34に浸漬する場合、第1導電部材35と第2導電部材36とは、インク34を介して電気的に接続された状態となる。
インク供給部33は、インクタンク30が使用される状態でインクタンク30の下部に相当する部位に備えられる。インク注入口32からインクタンク30に注入されたインク34は、中空部分に貯留され、インク供給部33から外部へ送り出される。一方、プリンター1には、インク移送経路としてのチューブ18が固定されて配置される。インク供給部33には、チューブ18の一端が繋がれ、チューブ18の他端は、印刷ヘッド17に繋げられる。これにより、インクタンク30のインク34は、チューブ18を経由して印刷ヘッド17へ移送され印刷に供される。
インクタンクユニット20は、インクタンク30が配置される時、インク供給部33がチューブ18に接合するよう構成されている。
以上のように、インクタンク30は、インクタンクユニット20に装着される時、インク供給部33がチューブ18に接合され、第1導電部材35及び第2導電部材36が、回路基板26上の第1端子38及び第2端子39と電気的に接続される。これにより、インクタンク30に貯留されたインク34が、プリンター1において使用される状態となる。
2.4 基板ホルダーと弾性接点
上述したように、回路基板26と液体容器との物理的な固定、及び一対の端子(38,39)と一対の導電部材(35,36)との電気的な接続を確実に行うために、液体消費装置は図2に示したように基板ホルダー27を有する。以下、図4(A)〜図9(B)を用いて基板ホルダー27及び当該基板ホルダー27に設けられる弾性接点273の詳細について説明する。
基板ホルダー27の概略については図2に示したとおりであり、回路基板26を基板ホルダー27に固定する。さらに基板ホルダー27をインクタンク30に固定することで、回路基板26(狭義には一対の端子)とインクタンク30(狭義には一対の導電部材)とを適切な位置関係で固定する。
基板ホルダー27の具体的な外観斜視図を図4(A)、図4(B)に示す。図4(A)、図4(B)に示すように、基板ホルダー27は、本体部271と、接点ホルダー272を有し、接点ホルダー272には弾性接点273が設けられる。本体部271は、組み立て後の状態においてXY平面方向に沿って延在する部材を少なくとも有する板状部材であり、本体部271のY軸方向(回路基板26の長手方向)における長さは、回路基板26の長さよりも長い。基板ホルダー27は、当該本体部271において回路基板26を支持する。本体部271は、例えばナイロンやポリプロピレン等の合成樹脂によって構成される。なお、図4(A)、図4(B)は、基板ホルダー27と、他の部材(回路基板26、インクタンク30等)との接続関係を説明する分解図でもある。
また、回路基板26は、第1の方向(Z軸方向)に交差する面(XY平面)に沿った方向での動きを規制する規制部を有する。規制部の形態は種々考えられるが、一例としては図5、図6(或いは後述する図10(A)、図10(B))に示したような凹部261(切り欠き)であってもよい。図5は組み立て完了後のインクタンクと基板ホルダー27の外観斜視図であり、図6は組み立て完了後の基板ホルダー27を上から観察(Z軸正方向側に設定された視点からZ軸負方向を観察)した場合の平面図である。
基板ホルダー27の本体部271には凸部2711が設けられ、回路基板26が基板ホルダー27に固定された状態において、凹部261と凸部2711とが嵌合する。つまり、組み立て時には、まず凹部261と凸部2711を嵌合させ、その上で基板ホルダー27の本体部271に設けられ、少なくとも第1の方向(Z軸方向)での回路基板26の動きを規制するホルダー側第1規制部2712(2712a〜2712d)、ホルダー側第2規制部2713(2713a〜2713d)に回路基板26をはめ込むことで、回路基板26を基板ホルダー27に固定する。ホルダー側第1規制部2712及びホルダー側第2規制部2713は、回路基板26の外縁部に係り合って、回路基板26の動きを規制する係合爪である。
なお、図5、図6の例では、ホルダー側第2規制部2713はU字型の構造とすることで、X軸方向に伸縮可能な構造となっている。そのため、ホルダー側第2規制部2713に対してX軸方向に力が加わるようにすることで、回路基板26の取り付け、或いは取り外しを容易に実現できる。特に図5、図6では、ホルダー側第2規制部2713は、法線ベクトルがX軸正方向ベクトルとZ軸正方向ベクトルの合成ベクトル方向となるような斜面を有し、当該斜面は、取り付け時に回路基板26と接触する位置に設けられる。この斜面により、Z軸正方向からの力を加える、すなわち回路基板26をZ軸正方向側から負方向側へ押し込む動作をすることで、自然とホルダー側第2規制部2713にX軸方向の力を加えることができ、回路基板26の装着が容易となる。
また、基板ホルダー27は固定部材により液体容器(インクタンク30)に固定される。固定部材とはネジ28である。このように、回路基板26と基板ホルダー27とが、規制部等を用いて固定され、且つ基板ホルダー27とインクタンク30とが固定部材により固定されることで、回路基板26をインクタンク30(狭義には一対の導電部材)に対して、適切な位置関係で固定することが可能になる。
また本実施形態に係る液体消費装置では、上述したように、回路基板26とインクタンク30とで、Z軸方向に位置ずれが生じた場合にも、一対の端子と一対の導電部材とが電気的に接続されるように、弾性接点273を設ける。
例えば、本実施形態に係る液体消費装置が、第1〜第k(kは2以上の整数)の液体容器が設けられるものである場合、回路基板26には、各々が一対の導電部材を有する第1〜第kの液体容器に対応して、第1〜第kの一対の端子が配置され、基板ホルダー27には、第1〜第kの一対の端子に対応して、第1〜第kの一対の弾性接点が設けられる。
このようにすれば、液体容器の個数に応じて、適切な数の弾性接点273を設けることができ、各液体容器に設けられた導電部材と、回路基板26との電気的な接続の確実性を高めることが可能になる。
弾性接点273の具体例を図7に示す。図7は組み立て完了後の一対の導電部材、基板ホルダー27、回路基板26のXZ平面における断面図を示す。図7に示したように、弾性接点273は、回路基板26の端子と接触する第1突起部2731と、インクタンク30に設けられる導電部材と接触する第2突起部2732を有し、第1突起部2731と第2突起部2732とは、板状導電部材2733を介して連結されている。なお、弾性接点273は、電気的な接続を実現するものであるため、第1突起部2731、第2突起部2732、及び板状導電部材2733は、金属等の導電材料により構成される。なお、1つの弾性接点273は、第1突起部2731により一対の端子(38,39)のうちの一方の端子と接続されるとともに、第2突起部2732により一対の導電部材(35,36)のうちの一方の導電部材と接続されることで、上記一方の端子と上記一方の導電部材とを電気的に接続する。つまり、一対の端子と一対の導電部材の接続には、一対の弾性接点を用いることになる。
弾性接点273の板状導電部材2733は、図7に示したように板バネ状に折れ曲がることによって、Z軸方向に弾性変形可能に構成されている。言い換えれば第1導電部材35及び第2導電部材36の長手方向を第1の方向とした場合に、第1〜第kの一対の弾性接点は、第1の方向(Z軸方向)に弾性を有することになる。
なお、図7では1つの弾性接点273の断面形状について説明を行ったが、一対の端子と一対の導電部材の電気的な接続には、一対の弾性接点が用いられることになるし、一対の端子及び一対の導電部材の組がk組設けられるのであれば、弾性接点273も一対の弾性接点がk個、すなわち2k個の弾性接点273が設けられることになる。その際、各弾性接点273の形状は図7と同様のものとすればよい。
このようにすれば、回路基板26に浮きが生じるように、Z軸方向での位置関係が多少変化した場合であっても、一対の端子と一対の導電部材との接触性を高くし、電気的な接続の確実性を高めることが可能になる。また、回路基板26とインクタンク30とのZ軸方向での距離が想定よりも近い場合には、回路基板26に過剰な押圧力がかかり、回路基板26が変形するおそれがあるという問題が生じうるが、上記構成とすることで回路基板26の変形も抑止可能である。
なお、第1〜第kの一対の弾性接点は、基板ホルダー27に設けられる。例えば、各一対の弾性接点が接点ホルダー272に取り付けられ、当該接点ホルダー272が基板ホルダー27(狭義には基板ホルダー27の本体部271)に取り付けられる。接点ホルダー272が本体部271に取り付けられた状態での平面図(Z軸方向から観察した図)が図8(A)、断面図(X軸方向から観察した図)が図9(A)である。また、図8(B)、図9(B)は、それぞれ図8(A)、図9(A)の拡大図である。なお、接点ホルダー272はインクタンク30に対応する数だけ設けられる。図4(A)、図4(B)では説明を簡略化するため1つ以外の接点ホルダー272を省略し、図8(A)、図9(A)では、嵌合穴2714を明示するため右端の接点ホルダー272を省略したが、上記のように4つのインクタンク30を有するプリンター1であれば、接点ホルダー272は4つ設けられることになる。
図8(A)〜図9(B)に示したように、本体部271は嵌合穴2714を有し、各接点ホルダー272は当該嵌合穴2714に挿入される。なお、嵌合穴2714に対する接点ホルダー272の固定は、例えば図8(B)に示したスナップフィット部2715を用いればよい。また、接点ホルダー272は、XZ平面に沿う形で複数の溝部が刻まれており、図9(B)の例では、そのうちの両端の溝部に一対の弾性接点273が設けられる。ただし、接点ホルダー272や弾性接点273の形状、或いは接点ホルダー272に対する弾性接点273の固定手法は上述したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。以上のようにすれば、基板ホルダー27に対して弾性接点273を適切に固定できるため、一対の端子と一対の導電部材との電気的な接続の確実性を、さらに高めることが可能になる。
また、基板ホルダー27(特に本体部271)のX軸負方向側の端部には、複数の保護壁部2716(図5等の例では2716a〜2716dの4つ)が、各インクタンク30と対向する位置において鉛直方向に垂下するように形成される各保護壁部2716は、X軸方向において、回路基板26の一対の端子(38,39)、弾性接点273、一対の導電部材(35,36)との接続部位に重なる位置に設けられている。基板ホルダー27の各保護壁部2716によって、上記接続部位を、異物の侵入などから保護することが可能になる。
また、以上では機械的な公差による位置ずれとして、Z軸方向でのずれを考慮したが、公差による位置ずれはXY平面に沿った方向でも生じうる。よって、このようなずれが生じた場合にも、一対の端子と一対の導電部材との電気的な接続の確実性を高める構成とすることが望ましい。
具体的には、本実施形態の回路基板26に設けられる一対の端子の各端子は、図10(B)に示すように円形状としてもよい。ここで、「円形状」とは真円に限定されるものではなく、ある程度の歪みが生じていてもよい。また、一対の端子の各端子は、全周に渡って曲線形状となる必要はなく、例えば円の一部に凹凸を有する形状であってもよい。
各端子は、この円形状の内部のいずれかの点(面)で、弾性接点273と接触すれば、当該弾性接点273と電気的な接続が行われる。つまり、円形状に収まる範囲の位置ずれであれば、端子と弾性接点273とは適切な接続が可能と言える。
所与の点を基準点とし、当該基準点からXY平面内のいずれの方向にも均等な大きさ(距離)を有する形状により一対の端子の各端子を構成することで、XY平面内のいずれの方向のずれに対しても効率的に対応可能な端子を実現することが可能になる。基準点からの距離を完全に均等とすれば、端子は真円形状となるが、いずれかの方向での距離が微少にずれたとしても、XY方向での位置ずれに効率的に対応可能であるとの効果を奏する点に変わりはない。つまり、本実施形態に係る一対の端子の各端子は、略円形状とするとよく、望ましくは真円形状とするとよい。
3.液面レベルの検出手法の詳細
次に液面レベルの検出手法について説明する。具体的には、まず液体検出部60の構成例を説明する。ただし、液体検出部60は、制御用の基板15に設けられる構成と、検出用の回路基板26に設けられる構成と、他の部分に設けられる構成(例えば一対の導電部材)とを含んでもいる。よってまずは、液体検出部60の全体構成について説明し、その後、検出用の回路基板26に設けられる具体的な構成について説明する。また、図14(A)〜図14(G)等を用いて検出動作の詳細についても説明する。
3.1 液体検出部の構成例
液体検出部60について、図11、図12を参照して説明する。図11は、液体検出部60の一例を示す図である。なお、図11において、VDDは、液体検出部60を動作させる電源の高電位側の電位を示す。また、VSSは、電源の低電位側の電位を示し、基準電位(グランド)である。以降の図面においても、同様の符号を用いる。
液体検出部60は図11に示したように、交流生成回路40を含む。交流生成回路40は、図11に示したように第1導電部材35に一端が接続される第1の抵抗R1と、第1の抵抗R1の他端と基準電位VSSとの間に接続された少なくとも一つの電気素子で構成され、第1の抵抗R1を介して、第1導電部材35を基準電位VSSに接続する基準電位供給部と、第2導電部材36と基準電位VSSとの間に接続される少なくとも一つのキャパシターを含む。
図11の例では、基準電位供給部は第2の抵抗R2で構成され、第2導電部材36と基準電位VSSとの間に接続される少なくとも一つのキャパシターとは、キャパシターC1に対応する。
また、交流生成回路40はさらに、所定の周期信号を発生する周期信号発生部41と、交流生成回路の第1の抵抗R1の他端(第1導電部材35に接続される側とは異なる端部)に接続される所定電位供給部と、を含む。図11の例では、所定電位供給部はpチャンネル型FET43に対応する。なお、詳細については図14(B)を用いて後述するが、所定電位供給部は、所定の周期信号の1周期内の第1期間において、少なくとも第1の抵抗R1を介して、第1導電部材35を基準電位VSSより高電位の所定電位VDDに接続し、1周期内の第2期間において、第1導電部材35と所定電位VDDとの接続を遮断する。
また、液体検出部60は図11に示したように、第1導電部材35の電位に基づく検出電圧に基づいて、液面レベルを検出するための判定用電圧を生成する判定用電圧生成部55を含む。
そして、判定用電圧生成部55は、検出電圧を平滑化する平滑化回路54と、検出電圧の平滑化回路54への出力のオンオフを切り替えるスイッチ回路53を含む。平滑化回路54は、抵抗R54及びキャパシターC54により構成される。また、スイッチ回路53は制御端子Sを有し、制御端子Sの状態に応じてオンオフが切り替えられる。
また、液体検出部60は、第1導電部材35及び第2導電部材36と、第1導電部材35と第1の抵抗R1とを接続する第1端子38と、第2導電部材36とキャパシターC1とを接続する第2端子39とを含む。第1導電部材35及び第2導電部材36はインクタンク30に設けられる。また、第1端子38及び第2端子39は回路基板26に設けられる。回路基板26における第1端子38、第2端子39の具体的な配置等については後述する。
液体検出部60は、交流生成回路40において検出電圧V1を生成し、判定用電圧生成部55において検出電圧V1を波形成形して判定用電圧を生成し、検出部50で判定用電圧に基づき一対の導電部材間の液体有無を検出する。これにより、インク34の量を検出する。
上述の交流生成回路40の各要素は、図11に示すように結線されて交流生成回路40を形成する。具体的には、pチャンネル型FET43のソース端子はVDDに接続される。pチャンネル型FET43のゲート端子は、周期信号発生部(PWMとも呼ぶ)41の出力であるPWM出力42に接続される。pチャンネル型FET43のドレイン端子には、第1の抵抗R1と第2の抵抗R2とが接続される。第1の抵抗R1は、一端が第1端子38を介して第1導電部材35に接続され、他端がドレイン端子に接続される。第2の抵抗R2は、一端がVSSに接続され、他端がドレイン端子に接続される。第2導電部材36には、キャパシターC1が接続される。キャパシターC1は、一端がVSSに接続され、他端が第2端子39を介して第2導電部材36に接続される。
なお、周期信号発生部41は、プリンター1の制御部16の制御に基づいて、種々のタイミングで周期信号の生成が可能な信号生成器で構成される。
判定用電圧生成部55は、交流生成回路40において生成される検出電圧V1を、スイッチ回路53によって特定のタイミングで平滑化回路54に伝送し、平滑化回路54によって平滑化する。平滑化された平滑化回路54の出力が、検出部50で検出される検出出力(判定用電圧)57となる。図11に示すように、スイッチ回路53の制御端子Sは、交流生成回路40における第2の接続点に接続され、第2の接続点の電位V2に基づいて、検出電圧V1が平滑化回路54に伝送される。ここで、第2の接続点は、pチャンネル型FET43のドレイン端子と第1の抵抗R1との接続点である。スイッチ回路53の入出力端子の一方は、交流生成回路40における第1の接続点に接続される。第1の接続点は、第1導電部材35と第1の抵抗R1と接続点であり、第1の接続点の電位が検出電圧V1である。スイッチ回路53の入出力端子の他方は、平滑化回路54の入力である抵抗R54の一端に接続される。抵抗R54の他端は、一端がVSSに接続されたキャパシターC54の他端に接続されて、抵抗R54とキャパシターC54とで平滑化回路54が構成される。抵抗R54とキャパシターC54との接続点の電位が、平滑化回路54の出力であり、判定用電圧生成部55の出力である検出出力57となる。
なお、以上では液体容器(インクタンク30)が1つである場合の例を説明したが、本実施形態は、複数(第1〜第k)の液体容器を有する液体消費装置にも適用できる。この場合、回路基板26には、第1〜第kの液体容器から選択された液体容器に備えられた一対の導電部材に対して、交流電圧を供給するための選択回路49が設けられることになる。
複数の液体容器を有する場合の液体検出部60の構成例を図12に示す。具体的には、図12は複数の液体容器を有する場合の交流生成回路40である交流生成回路40Aを含んで構成された液体検出部60Aを示す図である。交流生成回路40Aは、図11に示した交流生成回路40における第1の抵抗R1と第1端子38の間に選択回路49が付加された回路である。選択回路49は、例えば、アナログスイッチなどで構成されたマルチプレクサー回路である。選択回路49には、インクタンクユニット20に装着された複数のインクタンク30(30a,30b,・・・30x)の第1導電部材35(35a,35b,・・・35x)が、第1端子38(38a,38b,・・・38x)を介して接続される。選択回路49は、制御部16の制御に基づいて、接続された複数の第1導電部材35(35a,35b,・・・35x)からいずれか一つを選択する。選択された第1導電部材35(例えば、35a)は、選択回路49によって、第1の抵抗R1に接続される。一方、インクタンク30(30a,30b,・・・30x)の第2導電部材36(36a,36b,・・・36x)は、第2端子39(39a,39b,・・・39x)を介して、それぞれ個別のキャパシターC1(C1a,C1b,・・・C1x)に接続される。
つまり、交流生成回路40は、第1〜第kの一対の端子のそれぞれの第2導電部材側の端子(第2端子39)と、基準電位VSSとの間に接続される第1〜第kのキャパシターC1(C1a,C1b,・・・C1x)を含むことになる。
したがって、選択回路49において第1導電部材35aが選択された場合、上述した交流生成回路40と同様の動作によって、インクタンク30aのインク情報が検出可能な検出電圧V1を生成できる。その結果、液体検出部60は、インクタンク30aのインク情報を検出できる。
同様に、選択回路49で他の第1導電部材35(35b,・・・35x)が選択されると、選択された第1導電部材35(35b,・・・35x)に対応するインクタンク30(30b,・・・30x)に貯留されたインク34のインク情報が検出可能となる。
図12に示した構成であれば、インクタンクユニット20に装着された複数のインクタンク30のインク34のインクレベルを一つの交流生成回路40Aを使用して検出できる。そのため、交流生成回路40(40A)のすべての構成要素を個々のインクタンク30毎に備える必要が無く、交流生成回路40(40A)の構成要素を兼用化することができる。その結果、複数のインクタンク30を備えた場合に、液体検出部60(60A)のコスト、サイズを小さくできる。
さらに、複数のインクタンク30の第2導電部材36には、それぞれ個別にキャパシターC1が接続される。そのため、キャパシターC1をインクタンク30の近傍に配置することができるので、第2導電部材36とキャパシターC1との間の配線が容易になり、かつ電気的な特性を安定させることができる。
3.2 回路基板における回路素子の配置例
次に回路基板26における回路素子等の具体的な配置例を図10(A)及び図10(B)を用いて説明する。回路基板26を図2のようにインクタンク30に対向するように配置し、回路基板26のうちのインクタンク30側の面を第1の面、第1の面の裏面を第2の面とした場合に、図10(A)が第2の面の構成例であり、図10(B)が第1の面の構成例である。
回路基板26には交流生成回路40の全ての構成が設けられる必要はなく、図10(A)に示したように交流生成回路40の少なくとも一部が設けられてもよい。図10(A)の例では、回路基板26に、交流生成回路40のうち、第1の抵抗R1と、第2の抵抗R2と、選択回路49、判定用電圧生成部55(スイッチ回路53、及び平滑化回路54を構成する抵抗R54及びキャパシターC54)が設けられる。また、回路基板26は、第2導電部材36と基準電位VSSとの間に接続されるキャパシターを含んでおり、図10(A)では4つのインクタンク30を有する場合の回路基板26を想定しているため、4つのキャパシターC1(C1a,C1b,C1c、C1d)が設けられている。
また、回路基板26には、フレキシブルフラットケーブル(FFC19)を接続するためのコネクターCN1が設けられる。この場合、判定用電圧生成部55は、フレキシブルフラットケーブルを介して制御部16と接続され、制御部16は、フレキシブルフラットケーブルを介して取得した判定用電圧(検出出力57)に基づいて、液面レベルの検出を行う。
また、選択回路49は、フレキシブルフラットケーブルを介して制御部16と接続され、選択回路49は、フレキシブルフラットケーブルを介して制御部16から受信された選択信号に基づいて、複数の液体容器から選択された液体容器に備えられた一対の導電部材に対して、交流電圧を供給する。制御部16による具体的な制御については、図14(A)〜図14(G)等を用いて後述する。
また、図10(B)に示したように、回路基板26には、一対の導電部材(35,36)に対応して、第1端子38及び第2端子39からなる一対の端子が配置される。液体容器が複数ある場合、各液体容器に対してそれぞれ一対の導電部材が設けられる。よって、回路基板26には、各々が一対の導電部材を有する第1〜第k(kは2以上の整数)の液体容器に対応して、第1〜第kの一対の端子が配置されることになる。
図10(B)は図10(A)と同様に4つのインクタンク30を有する場合の例であるため、回路基板26には、第1端子38a及び第2端子39aからなる第1の一対の端子と、第1端子38b及び第2端子39bからなる第2の一対の端子と、第1端子38c及び第2端子39cからなる第3の一対の端子と、第1端子38d及び第2端子39dからなる第4の一対の端子と、が設けられている。
なお、液体検出部60のうち、図10(A)及び図10(B)に示されなかった構成については、例えば制御部16が設けられる制御基板15(メイン基板)に設けられる。例えば、周期信号発生部41や、所定電位供給部であるpチャンネル型FET43を制御基板15に配置されている。ただし回路基板26及び制御基板15の構成はこれに限定されず、周期信号発生部41やpチャンネル型FET43を回路基板26に設ける等、種々の変形実施が可能である。
3.3 液面レベル検出動作の詳細
次に液面レベルの検出動作の詳細を、図13〜図14(G)を用いて説明する。図13は、図11の液体検出部60の等価回路図である。図14(A)〜図14(G)は、液体検出部60の動作の一例を示すタイミングチャートであると共に、タイミングチャートに基づく検出電圧V1の電位及び検出出力57の電位を示す。
図14(A)のPWM出力42及び図14(B)のPWM出力42は、共に周期信号発生部41の出力を示す。図14(B)のPWM出力42は、図14(A)のPWM出力42の一部を時間的に拡大して表記した図である。具体的には、図14(A)のPWM出力42に示す二点鎖線で囲った範囲Aを拡大した図である。図14(C)は、以下で説明する交流生成回路40の動作に伴って変化する検出電圧V1を実線で示し、インク34が無い場合の検出電圧V1を破線で示す。図14(D)は、スイッチ回路53の動作を制御する第2の接続点の電位V2を示す。図14(E)は、異なる種類のインク34に対する検出電圧V1を実線と一点鎖線で示し、インク34が無い場合の検出電圧V1を破線で示す。図14(F)は、スイッチ回路53の出力56を示す。図14(G)は、検出出力57(判定用電圧)を示す。
周期信号発生部41は、制御部16からの制御信号により、周期信号発振の開始と停止が制御される。周期信号発生部41は、制御部16から発振の指示を受けている期間、PWM出力42として、第1期間T1(VSSレベル)と第2期間T2(VDDレベル)とを周期的に繰り返す信号を出力する。図9(a)は、t1からt2およびt3からt4の期間は制御部から発振の指示を受けている期間である。各期間を周期信号区間という。この区間の長さは、1つのインクタンクについて、検出部がインクの情報を判定できる程度に検出出力57を取得可能な時間に設定されている(t1〜t4は時間を表す)。例えば、PWM出力42は、周期信号区間において、第1期間T1と第2期間T2とを同一デューティー比(50%)で周期的に繰り返す。
周期信号発生部41は、制御部16から発振の停止の信号を受信すると、発振を停止して、出力42としてVddレベルの信号を出力する(t2〜t3の期間)。
図11に示す交流生成回路40においては、pチャンネル型FET43は、PWM出力42に基づいてON/OFFが制御される。具体的には、pチャンネル型FET43は、PWM出力42が第1期間T1(ゲート端子がVSSレベル)の時にONとなり、第2期間T2(ゲート端子がVDDレベル)の時にOFFとなる。その結果、ドレイン端子は、第1期間T1においてVDDとなり、第2期間T2において、ドレイン端子はハイインピーダンス状態となる。そのため、第1期間T1において、第1導電部材35が、第1の抵抗R1を介してVDDに接続され、第2期間T2において、その接続が遮断された状態となる。このように、pチャンネル型FET43は、所定電位供給部として機能する。
第1期間T1においては、第2の抵抗R2もVDDに接続されるため、第2の抵抗R2を介してVDDからVSSに電流が流れる。この電流は、交流生成回路40の消費電流を増加させることになるため、消費電流の増加を防ぐためには、第2の抵抗R2の値を出来るだけ大きくするのが好適である。
上述したように、第1導電部材35及び第2導電部材36の一対の導電部材がインク34に浸漬する状態において、一対の導電部材は、図13に示したようにインク34のインク抵抗値Riを介して導通状態となる。
そのため、第1期間T1において、VDD→pチャンネル型FET43→第1の抵抗R1→第1端子38→第1導電部材35→インク34→第2導電部材36→第2端子39→キャパシターC1→VSSの経路で電流が流れる。この経路で電流が流れる時、キャパシターC1が充電される。そのため、キャパシターC1の電位が徐々にVDDに近づき、図14(C)に示すように、第1期間T1において検出電圧V1が徐々にVDDに近づく。
次に、第2期間T2では、pチャンネル型FET43がOFFする。そのため、VDDから流れる電流がなくなり、充電されたキャパシターC1が、回路系において最も高電位となる。その結果、キャパシターC1→第2端子39→第2導電部材36→インク34→第1導電部材35→第1端子38→第1の抵抗R1→第2の抵抗R2→VSSの経路で電流が流れ、第1期間T1でキャパシターC1に充電された電荷が放電される。したがって、第2の抵抗R2は、第1の抵抗R1を介して第1導電部材35を、VSSに接続する基準電位供給部として機能する。この時、キャパシターC1の電位が放電に伴って徐々に低下する。そのため、図14(C)に示すように、第2期間T2において検出電圧V1が徐々にVSSに近づく。
上述の説明から明らかなように、第1期間T1でインク34に流れる電流と第2期間T2でインク34に流れる電流とでは、電流の流れる方向が逆になる。つまり、PWM出力42が第1期間T1と第2期間T2とを周期的に繰り返す周期信号区間においては、インク34には交流電流が流れる。
次に、図11に示す判定用電圧生成部55の動作を説明する。スイッチ回路53を制御する電位V2は、図14(B)に示すPWM出力42に基づいて、図14(D)に示すように変化する。具体的には、PWM出力42がVDDレベルの時は、pチャンネル型FET43がOFFするため、電位V2は第2の抵抗R2を介してVSSに近づく。一方、PWM出力42がVSSレベルの時は、pチャンネル型FET43がONするため、電位V2はVDDとなる。スイッチ回路53は、電位V2が、所定の閾値を越えてVDDに近づくとOFFし、所定の閾値を下回ってVSSに近づくとONするように構成されている。
したがって、電位V2がVSSに近づく第2期間T2の時、スイッチ回路53の出力56には検出電圧V1が伝送される。一方、電位V2がVDDになる第1期間T1の時は、検出電圧V1の伝送が遮断されるため、出力56は不定状態となる。図14(F)はその状態を示し、具体的には、第2期間T2の時に出力56に検出電圧V1(図14(E))が現れることを示す。
ここで、図14(E)において、実線が、インク抵抗値Riの大きい顔料系インクの検出電圧V1を示し、一点鎖線が、顔料系インクよりインク抵抗値Riの小さい染料系インクの検出電圧V1を示す。詳細は後述するが、このように、検出電圧V1は、インク34の種類に対応して異なる値となる。
上記のように、検出電圧V1は、電位V2の変化に基づいて切り出されてスイッチ回路53の出力56(図14(F))となる。次いで出力56は、平滑化回路54に伝送されて平滑化され、検出出力57が生成される。その結果、図14(G)に示すように、インク34の種類に対応して異なる電位レベルを持つ安定した検出出力57が生成される。具体的には、染料系インクが存在する場合及び顔料系インクが存在する場合の2つの場合において、一点鎖線で示す染料系インクが最も大きな電位の検出出力57となり、実線で示す顔料系インクの検出出力57の電位が染料系インクの検出出力57の電位よりも低い値となる。
そのため、検出出力57が後段の検出部50によって検出されることによって、第1導電部材35と第2導電部材36との間にインク34が存在することが分かる。さらに、検出出力57がインク34の種類に対応して異なる電位レベルを持つため、例えば、検出部50にA/Dコンバーターを備えて電位レベルの差異を把握することによって、インク34の種類を検出することも可能である。
一方、インク34が消費され、第2導電部材36と第1導電部材35との間にインク34が存在しなくなると、第1導電部材35及び第2導電部材36が導通されず絶縁状態となる。そのため、第1期間T1においてpチャンネル型FET43がONすると、検出電圧V1は第1の抵抗R1を介してVDDに接続される。また、第2期間T2においてpチャンネル型FET43がOFFすると、検出電圧V1は、第1の抵抗R1及び第2の抵抗R2を介してVSSに接続される。その結果、図14(C)、図14(E)において破線で示すように、検出電圧V1は、第1期間T1においてVDDとなり、第2期間T2においてVSSとなる。そのため、図14(G)に示すように、検出出力57はVSSレベルとなり、第1導電部材35と第2導電部材36との間にインク34が存在しないことが検出される。
次に、図13〜図14(G)を参照して、より詳細に交流生成回路40の挙動を説明する。図13において、SWは、pチャンネル型FET43を示すスイッチである。R1は第1の抵抗R1であり、R2は第2の抵抗R2であり、Riは、インク34のインク抵抗値Riである。また、SW53は、スイッチ回路53を示すスイッチである。
第1導電部材35及び第2導電部材36の両電極がインク34に浸漬する場合、SWがONすると、C1は、R1及びRiを介して、VDDに接続され、電流が流れる。この場合の、検出電圧V1は下式(1)で表すことができる。
V1=VDD−(R1/(R1+Ri))×(VDD−Vc(t))・・・(1)
ここで、Vc(t)は、C1の電位である。(t)は媒介変数であり、時間tと共にVc(t)が変化することを示す。
第1期間T1においては、C1はVDDによって充電されて、Vc(t)が時間と共に徐々に大きくなる。その結果、式1の右辺第3項の(VDD−Vc(t))が徐々に小さくなるため、右辺第1項のVDDから減ぜられる値が小さくなる。したがって、図14(C)の検出電圧V1で示すように、検出電圧V1はVDDに徐々に近づいていく。そのため、VDDと検出電圧V1との電位差Vdが徐々に小さくなる。
ここで、第1期間T1が開始される時間t1の時、C1が充分に放電されていて、Vc(t1)=0とすると、その値を上式(1)に代入して下式(2)が得られる。
V1=(Ri/(R1+Ri))×VDD・・・(2)
つまり、検出電圧V1は、式2で表される値を初期値として徐々に大きくなってVDDに近づき、電位差Vdは、徐々に小さくなる。
また、上式(2)から分かるように、検出電圧V1の初期値はRiが大きいほど大きくなる。そのため、図14(E)に示すように、時間t1の時、実線で示すRiの大きい顔料系インクの検出電圧V1が、一点鎖線で示すRiの小さい染料系インクの検出電圧V1より大きい値となって現れる。
第2期間T2においては、第1期間T1において充電されたC1からRi、R1及びR2を介して電荷がVSSに放電される。そのため、Vc(t)は徐々に小さくなり、図14(C)、図14(E)に示すように、検出電圧V1は徐々に小さくなってVSSに達する。ここで、Riが大きいと、第1期間T1におけるC1への充電電流が小さいため、充電が進まずVc(t)が大きくならない。つまり、顔料系インクよりもRiの小さい染料系インクの方が、よりC1への充電が進みVc(t)が大きくなる。そのため、図14(E)に示すように、第2期間T2でC1の放電が開始される時、一点鎖線で示すRiの小さい染料系インクの検出電圧V1が、実線で示すRiの大きい顔料系インクの検出電圧V1より大きい値となって現れる。
以上のように、液体検出部60は、インク34の種類によって異なる検出出力57を生成し、インク34の有無や種類と言ったインク情報を検出することができる。
また、図3から分かるように、インク34が消費されインク量が減少すると、まず、第2導電部材36より短い第1導電部材35の先端が、インク34の界面から離れる。この時のインク34の量は、インクタンク30の中空部のサイズと第1導電部材35の長さから一義的に決まる。そのため、第1導電部材35と第2導電部材36との間にインク34が無いと検出された時に、残留するインク34の量を知ることができる。
また、第1期間T1が長くなる、あるいは第1の抵抗R1の値が小さくなる、あるいはキャパシターC1の値が小さくなると、第1期間T1内においてキャパシターC1の電位がVDDにより近づくようになる。その結果、VDDからキャパシターC1へ電流が流れなくなる。電流が流れない状態はインク34が無い場合と同じ状態であるため、インク34の有り無しの検出が難しくなる。したがって、第1導電部材35及び第2導電部材36の両電極がインク34に浸漬している場合に、第1期間T1において、常にVDDからキャパシターC1へ電流が流れて電位差Vdが存在するように、第1期間T1の長さ(換言すれば、PWM出力42における第1期間T1及び第2期間T2の周期)、第1の抵抗R1の値及びキャパシターC1の値が決定されることが好ましい。
以上のように、本実施形態によれば、液体検出部60の交流生成回路40は、インク34に交流電流を流すことができる。そのため、インク情報の検出を行う時、電気分解によって気泡が発生したり第1導電部材35あるいは第2導電部材36にインク34の成分が析出したりすることのない液体検出部60を実現できる。
さらに、インク34が有る場合は、第1期間内で常に、VDDとの間に電位差Vdを持ち、かつインク34が無い場合は、第1期間内で、電位差Vdが0となる検出電圧V1を生成する交流生成回路40を実現できる。また、検出電圧V1に基づいて、インク34の有無及び種類を検出するための検出出力57を生成する判定用電圧生成部55が実現可能である。そのため、プリンター1は、交流生成回路40、判定用電圧生成部55及び検出出力57を検出する検出部50を含んで構成される液体検出部60を備えることによって、電気分解により気泡が発生したり液体の成分が電極に析出したりすることなくインク情報の検出を行うことができる。
さらに、液体検出部60の交流生成回路40は、第1導電部材35が第1端子38を介して第1の抵抗R1と接続され、第2導電部材36が第2端子39を介してキャパシターC1と接続されるため、各端子部において各電極との切り離しを容易に行うことができる。そのため、インクタンク30がインクタンクユニット20ひいてはプリンター1に装着される時に、第1導電部材35が第1端子38と接続され、第2導電部材36が第2端子39に接続されるよう構成できる。その結果、インクタンク30がプリンター1に対して着脱可能で、かつ装着時に確実な接続が可能な液体検出部60及びそれを備えたプリンター1が実現できる。
さらに、液体検出部60の交流生成回路40は、図11に示すように、所定電位供給部としてのpチャンネル型FET43と基準電位供給部としての第2の抵抗R2との間は1本の配線で結線可能である。そのため、所定電位供給部と基準電位供給部とを、異なる回路基板上に分散配置することが容易である。例えば、制御部16、周期信号発生部(PWM)41及びpチャンネル型FET43をプリンター1の制御基板15上に配置し、第1の抵抗R1、第2の抵抗R2、第1端子38、第2端子39及びキャパシターC1をインクタンクユニット20側の回路基板26上に配置して、pチャンネル型FET43と第2の抵抗R2との間を信号配線FFC19によって結線することもできる。したがって、交流生成回路40の構成要素を最小の配線で異なる回路基板上に分散配置することができるので、コストの増加を抑えた上で基板レイアウト設計の自由度を向上させることができる。
さらに、液体検出部60の交流生成回路40は、PWM出力42における周期信号の周期、第1の抵抗R1の値及びキャパシターC1の値を好適に決定することによって、第1導電部材35及び第2導電部材36の両電極がインク34に浸漬している場合に、第1期間T1において常に、第1の抵抗R1及びインク34を介してVDDからキャパシターC1に電流が流れるように設定することができる。その結果、検出電圧V1が、VDDに対して常に電位差Vdを持つようにすることができる。そのため、検出電圧V1に基づいて判定用電圧生成部55において生成される検出出力57を検出部50で検出することによって、インク34の有無や量及び種類と言ったインク情報が検出できる。
さらに、PWM出力42として、第1期間T1と第2期間T2とを周期的に繰り返す周期信号を間欠的に有し、周期信号が無い期間は第2期間T2と同等の電位レベルとなる信号を利用できる。そのため、周期信号が無い期間において、周期信号がある期間において充放電されるキャパシターC1を充分に放電できる。その結果、次の周期信号が始まる時のキャパシターC1の電位を一定の値にすることができるため、安定した検出電圧V1を生成する交流生成回路40を実現でき、ひいては、安定した動作を行う液体検出部60が実現できる。
また、液体検出部60の判定用電圧生成部55は、スイッチ回路53と平滑化回路54とで構成できる。そのため、第1期間T1と第2期間T2とにおいて生成される検出電圧V1をスイッチ回路53によって時分割で選択することが可能となる。さらに、選択された検出電圧V1を平滑化回路54によって安定した電位レベルを持つ検出出力57が生成される。その結果、検出出力57を検出する際は任意のタイミングで検出が可能となるため、製品設計の自由度を向上させることができる。
さらに、判定用電圧生成部55は、スイッチ回路53と受動素子で構成される平滑化回路54とで構成できる。そのため、単体のMOSFETやバイポーラトランジスターで判定用電圧生成部55を構成した場合に比べて、MOSFETの閾値(Vth)のバラツキやバイポーラトランジスターの直流電流増幅率(hfe)のバラツキに影響されることなく、安定した検出出力57を生成することができる。
また、第2期間T2の時に検出出力57を生成するように判定用電圧生成部55を構成することによって、インク34が存在する場合はインクの種類に対応した検出出力57が生成され、インク34が存在しない場合は検出出力57がVSSレベルになるようにできる。そのため、インク34が存在するにもかかわらず検出出力57がVSSレベルになってしまうような故障モードとの区別が可能となる。
さらに、プリンター1は、本実施形態の液体検出部60を備える。液体検出部60を構成するインクタンク30は、インク注入口32を備えるため、プリンター1は、インク34の再充填が可能となる。
4.変形例
図15は、液体検出部60の他の変形例を示す図である。具体的には、図11に示した交流生成回路40の他の変形例である交流生成回路40Bを含んで構成された液体検出部60Bを示す図である。交流生成回路40Bは、交流生成回路40における第2の抵抗R2を、pチャンネル型FET43と相補型に接続されるnチャンネル型FET44に置き換えた回路である。これにより、PWM出力42が第1期間T1の時、所定電位供給部としてのpチャンネル型FET43がONしてnチャンネル型FET44がOFFする。このため、キャパシターC1に、第1の抵抗R1及びインク34を介して電流が流れる。そして、PWM出力42が第2期間T2の時、pチャンネル型FET43がOFFして基準電位供給部としてのnチャンネル型FET44がONする。このため、第1期間T1で充電されたキャパシターC1から、インク34及び第1の抵抗R1を介して電流が流れる。
したがって、上述した交流生成回路40の動作と同様にして、インク34のインク情報が検出可能な検出電圧V1を生成できる。
これにより、所定電位供給部が一つのpチャンネル型FET43で構成され、基準電位供給部が一つのnチャンネル型FET44で構成可能となる。したがって、少ない電気素子によって交流生成回路40(40B)が構成可能となり、液体検出部60(60B)のコスト、サイズを小さくできる。
また、第1導電部材35及び第2導電部材36は、板棒形状のステンレス材で製作されるものとして説明したが、第1導電部材35及び第2導電部材36の材質はこれに限られない。導電性の部材であれば良く、腐食して錆をインク34に混入させることが無い導電性部材が好適で、例えばカーボン材でも良い。また、形状は板棒形状に限られず、丸棒形状、角棒形状またはコイル形状等としても良い。
また、上記実施形態では、PWM出力42の第1期間T1及び第2期間T2のデューティー比を50%として説明したが、デューティー比を変えて、第2期間T2を第1期間T1より長くしてもよい。これにより、キャパシターC1を充電する時間よりキャパシターC1を放電する時間を長くできる。そのため、第1期間T1でキャパシターC1に蓄えられた電荷を第2期間T2で充分に放出できるので、第2期間T2が終了して第1期間T1が開始される時のキャパシターC1の電位を一定の値にすることができる。
また、上記実施形態では、第2期間T2における検出出力57を検出することによってインク情報を検出した。一方、第1期間T1においても、第1導電部材35と第2導電部材36との間のインク34の有無及び種類に対応して検出電圧V1の値に差異が発生する。そのため、第1期間T1において検出出力57を検出するようにしてもよい。さらに、第1期間T1における検出出力57と第2期間T2における検出出力57とをそれぞれ検出して、その差分値からインク情報を検出してもよい。
また、本実施形態及び変形例では、液体容器に貯留される液体としてインクタンク30に貯留されたインク34を例に挙げ、液体消費装置としてインクジェットプリンター1を例に挙げて説明した。しかし、本実施形態の適用範囲はこれに限られず、液体容器に貯留された導電性を備える液体の液体情報の検出及びその液体を噴射可能な液体消費装置に適用可能である。
なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また液体消費装置の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
本願の実施形態では、インクタンクユニット20に収容されるインクタンク30(液体容器)は、プリンターベンダーによりプリンター1に取り付けられるもので、インクタンク30内にインク34が無くなった際にはプリンター1の使用者はインクタンク30を交換することなくインクタンク30のインク注入口32よりインクをリフィルすることを説明した。本発明の適用はこれに限られず、インクタンク30は、プリンター1の使用者がプリンター1に対して着脱可能に構成され、インクタンク30のインク34が消費されたら新しいインクタンク30に交換されるものでもよい。この場合、インクタンク30は、インク注入口32を持たず、インク供給口33が開閉可能な弁を配置すればよい。そして、インクタンク30がプリンター1に装着されたときに、インクタンク30の第1導電部材35と第2導電部材36が、回路基板26の端子38、39と接続されればよい。
上記の実施形態では、制御部16は液体容器が1つの中空からなる液体容器内の液面レベルを検出するとして説明したが、液面レベルの検出とはこれに限らない。例えば、液体容器が、各々が流路で接続されている複数の部屋からなるものである場合、液面レベルの検出とは、一対の導電部材が配置されている箇所の液体有無の検出することである。すなわち、液面レベルの検出とは、液体容器内の液体の残量が所定量か、それ未満かを検出することである。
1 インクジェットプリンター、11 排紙部、12 用紙、13 操作部、
14 側ケース、15 制御基板、16 制御部、17 印刷ヘッド、18 チューブ、
20 インクタンクユニット、21 インクタンクユニットカバー、
22 インクタンクユニット底部、24 窓部、26 回路基板、27 基板ホルダー、
28 ネジ、30 インクタンク、31 マーク、32 インク注入口、
33 インク供給部、34 インク、35 第1導電部材、36 第2導電部材、
38 第1端子、39 第2端子、40 交流生成回路、41 周期信号発生部、
42 PWM出力、43 pチャンネル型FET、44 nチャンネル型FET、
49 選択回路、50 検出部、53 スイッチ回路、54 平滑化回路、
55 判定用電圧生成部、57 検出出力、60 液体検出部、261 凹部、
271 本体部、272 接点ホルダー、273 弾性接点、2711 凸部、
2712 ホルダー側第1規制部、2713 ホルダー側第2規制部、2714 穴部、
2715 スナップフィット部、2731 第1の部材、2732 第2の部材、
2733 第3の部材、2734 第1突起部、2735 第2突起部、
C1 キャパシター、CN1 コネクター、FFC 信号配線、R1 第1の抵抗、
R2 第2の抵抗、Ri インク抵抗値、VDD 所定電位、VSS 基準電位

Claims (9)

  1. 液体容器内の液体の液面レベルを検出する液体消費装置であって、
    回路基板と、
    前記回路基板を保持する基板ホルダーと、
    前記液面レベルの検出を行う制御部と、
    を含み、
    前記液体容器には、第1導電部材及び第2導電部材からなる一対の導電部材が設けられ、
    前記回路基板には、前記一対の導電部材に対応して、一対の端子が設けられ、
    前記基板ホルダーには、前記一対の導電部材と、前記一対の端子を電気的に接続するための弾性接点が設けられ、
    前記第1導電部材及び前記第2導電部材の長手方向を第1の方向とした場合に、
    前記弾性接点は、前記第1の方向に弾性を有する接点であり、
    前記基板ホルダーは、
    固定部材により前記液体容器に固定されることを特徴とする液体消費装置。
  2. 液体容器内の液体の液面レベルを検出する液体消費装置であって、
    回路基板と、
    前記回路基板を保持する基板ホルダーと、
    前記液面レベルの検出を行う制御部と、
    を含み、
    前記液体容器には、第1導電部材及び第2導電部材からなる一対の導電部材が設けられ、
    前記回路基板には、前記一対の導電部材に対応して、一対の端子が設けられ、
    前記基板ホルダーには、前記一対の導電部材と、前記一対の端子を電気的に接続するための弾性接点が設けられ、
    前記第1導電部材及び前記第2導電部材の長手方向を第1の方向とした場合に、
    前記弾性接点は、前記第1の方向に弾性を有する接点であり、
    前記回路基板には、
    前記液体容器に備えられた前記一対の導電部材を介して、前記液体容器内の前記液体に交流電圧を供給可能に構成された交流生成回路の少なくとも一部が設けられ
    前記交流生成回路は、
    前記第1導電部材に一端が接続される第1の抵抗と、
    前記第1の抵抗の他端と基準電位との間に接続された少なくとも一つの電気素子で構成され、前記第1の抵抗を介して、前記第1導電部材を前記基準電位に接続する基準電位供給部と、
    前記第2導電部材と前記基準電位との間に接続される少なくとも一つのキャパシターと、
    を含み、
    前記回路基板には、少なくとも前記第1の抵抗と、前記基準電位供給部と、前記キャパシターとが設けられることを特徴とする液体消費装置。
  3. 請求項において、
    前記交流生成回路は、
    所定の周期信号を発生する周期信号発生部と、
    前記交流生成回路の前記第1の抵抗の前記他端に接続される所定電位供給部と、
    を含み、
    前記所定電位供給部は、
    前記所定の周期信号の1周期内の第1期間において、少なくとも前記第1の抵抗を介して、前記第1導電部材を前記基準電位より高電位の所定電位に接続し、前記1周期内の第2期間において、前記第1導電部材と前記所定電位との接続を遮断することを特徴とする液体消費装置。
  4. 液体容器内の液体の液面レベルを検出する液体消費装置であって、
    回路基板と、
    前記回路基板を保持する基板ホルダーと、
    前記液面レベルの検出を行う制御部と、
    を含み、
    前記液体容器には、第1導電部材及び第2導電部材からなる一対の導電部材が設けられ、
    前記回路基板には、前記一対の導電部材に対応して、一対の端子が設けられ、
    前記基板ホルダーには、前記一対の導電部材と、前記一対の端子を電気的に接続するための弾性接点が設けられ、
    前記第1導電部材及び前記第2導電部材の長手方向を第1の方向とした場合に、
    前記弾性接点は、前記第1の方向に弾性を有する接点であり、
    前記回路基板には、
    前記第1導電部材の電位に基づく検出電圧に基づいて、前記液面レベルを検出するための判定用電圧を生成する判定用電圧生成部が設けられ
    前記判定用電圧生成部は、
    前記検出電圧を平滑化する平滑化回路と、
    前記検出電圧の前記平滑化回路への出力のオンオフを切り替えるスイッチ回路と、
    を含むことを特徴とする液体消費装置。
  5. 請求項1乃至のいずれかにおいて、
    前記一対の端子の各端子は、円形状であることを特徴とする液体消費装置。
  6. 請求項1乃至のいずれかにおいて、
    前記回路基板は、
    前記第1の方向に交差する面に沿った方向での動きを規制する規制部を有することを特徴とする液体消費装置。
  7. 請求項1乃至のいずれかにおいて、
    前記弾性接点は、接点ホルダーに取り付けられ、
    前記接点ホルダーは、前記基板ホルダーに取り付けられることを特徴とする液体消費装置。
  8. 請求項1乃至のいずれかにおいて、
    前記液体容器として、第1〜第k(kは2以上の整数)の液体容器が設けられ、
    前記回路基板には、
    各々が前記一対の導電部材を有する前記第1〜第kの液体容器に対応して、第1〜第kの一対の端子が配置され、
    前記基板ホルダーには、
    前記第1〜第kの一対の端子に対応して、第1〜第kの一対の弾性接点が設けられることを特徴とする液体消費装置。
  9. 請求項において、
    前記回路基板には、
    前記第1〜第kの液体容器から選択された液体容器に備えられた前記一対の導電部材に対して、交流電圧を供給するための選択回路が設けられることを特徴とする液体消費装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9770916B2 (en) * 2015-03-23 2017-09-26 Seiko Epson Corporation Liquid consumption apparatus

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3131710A (en) * 1962-02-09 1964-05-05 Western Electric Co Compound mixing system
US3972235A (en) * 1973-02-13 1976-08-03 Frayer David A System for determining the amount of liquid in a tank or series of tanks
DE2728283C2 (de) * 1977-06-23 1982-04-29 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorrichtung zur Überwachung des Tintenvorrates in Tintenschreibeinrichtungen
US4982606A (en) * 1989-03-06 1991-01-08 Raytheon Company Fluid level sensor and controller
JPH03275360A (ja) 1990-03-26 1991-12-06 Seiko Epson Corp インクジェット記録装置のインクエンド検出方式
JP3078880B2 (ja) 1991-07-29 2000-08-21 アルプス電気株式会社 インクジェットプリンタのインク残量検出方法
US5719556A (en) * 1995-05-22 1998-02-17 Albin; Robert Liquid level sensor utilizing AC and resistance
FR2765334B1 (fr) * 1997-06-27 1999-10-01 Canon Kk Procede et dispositif de controle de l'etat operationnel d'un reservoir, par exemple un reservoir d'encre
FR2765331B1 (fr) * 1997-06-27 1999-10-01 Canon Kk Procede et dispositif de determination des quantites de produits consommables contenus dans des reservoirs regroupes les uns a cote des autres et dispositif d'impression de documents mettant en oeuvre ce procede
FR2765332A1 (fr) * 1997-06-27 1998-12-31 Canon Kk Procede et dispositif de detection d'un seuil de remplissage d'un reservoir electriquement isolant contenant un produit electriquement conducteur, par exemple une encre d'impression
US6351716B1 (en) * 1997-10-10 2002-02-26 Canon Kabushiki Kaisha Method and device for determining the quantity of product contained in a reservoir, for example in an ink reservoir for a printer
KR100439616B1 (ko) * 2000-05-18 2004-07-12 세이코 엡슨 가부시키가이샤 설치 구조체, 모듈체, 및 액체 용기
JP3824216B2 (ja) * 2000-05-18 2006-09-20 セイコーエプソン株式会社 インク消費状態検出方法及びインクジェット記録装置
ES2261297T3 (es) * 2000-06-15 2006-11-16 Seiko Epson Corporation Metodo de carga de liquido, recipiente de liquido y metodo para fabricar el mismo.
ATE464185T1 (de) * 2000-07-07 2010-04-15 Seiko Epson Corp Flüssigkeitsbehälter, tintenstrahlaufzeichnungsapparat, vorrichtung und verfahren zur steuerung des apparats, vorrichtung und verfahren zur detektion des flüssigkeitsverbrauchs
EP1176403A3 (en) * 2000-07-28 2003-03-19 Seiko Epson Corporation Detector of liquid consumption condition
US7111916B2 (en) * 2002-02-27 2006-09-26 Lexmark International, Inc. System and method of fluid level regulating for a media coating system
JP3849867B2 (ja) * 2002-07-24 2006-11-22 ソニー株式会社 液体検出装置及び液体量検出装置
US6929343B2 (en) * 2003-04-28 2005-08-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid detection system
EP1863645B1 (en) * 2005-03-31 2012-05-16 Seiko Epson Corporation Liquid container and circuit board for liquid container
US7556326B2 (en) * 2005-09-30 2009-07-07 Xerox Corporation Ink level sensor and method of use
JP4640221B2 (ja) * 2006-03-10 2011-03-02 セイコーエプソン株式会社 インクカートリッジ及びプリンタ
JP4661642B2 (ja) * 2006-03-13 2011-03-30 セイコーエプソン株式会社 半導体装置、インクカートリッジ及び電子機器
JP4661643B2 (ja) * 2006-03-13 2011-03-30 セイコーエプソン株式会社 半導体装置、インクカートリッジ及び電子機器
US7922308B2 (en) * 2007-03-30 2011-04-12 Seiko Epson Corporation Liquid detection device, liquid container using the same, and method of producing liquid detection device
JP5088193B2 (ja) * 2007-10-16 2012-12-05 セイコーエプソン株式会社 液体収容容器
JP4985302B2 (ja) * 2007-10-16 2012-07-25 セイコーエプソン株式会社 液体検出装置及びそれを用いた液体収容容器
JP5286759B2 (ja) * 2007-11-30 2013-09-11 セイコーエプソン株式会社 液体検出装置及びそれを用いた液体収容容器
JP5326618B2 (ja) * 2008-03-12 2013-10-30 セイコーエプソン株式会社 液体検出装置及びそれを用いた液体収容容器
US7880625B2 (en) * 2008-06-05 2011-02-01 Abdulmohsen Ahmed Almoumen Liquid level warning device
US8382221B2 (en) * 2008-06-30 2013-02-26 Xerox Corporation Fluid level sensing system and method
US8540347B2 (en) * 2009-05-15 2013-09-24 Seiko Epson Corporation Recording material delivery system for recording material-consuming apparatus; circuit board; structural body; and ink cartridge
JP5885117B2 (ja) * 2010-03-23 2016-03-15 セイコーエプソン株式会社 記録方法
JP5662715B2 (ja) * 2010-06-29 2015-02-04 理想科学工業株式会社 油性インクジェットインク
TWI656040B (zh) * 2013-02-26 2019-04-11 精工愛普生股份有限公司 Liquid storage container

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